1. Monel K500 -matriisin magneettiset perusominaisuudet
Puhdas nikkeli on ferromagneettinen metalli, jolla on vahva magneettinen herkkyys, mutta sen magneettiset ominaisuudet ovat erittäin herkkiä seosainelisäyksille. Kun kuparia lisätään nikkeliin nikkeli-kuparin kiinteän liuoksen muodostamiseksi, kupariatomit häiritsevät nikkeliatomien säännöllistä järjestelyä kidehilassa, mikä estää magneettisten domeenien kohdistuksen.
Monel K500:ssa nikkelipitoisuus vaihtelee 63,0–67,0 % ja kuparipitoisuus 27,0–33,0 %. Tällä koostumussuhteella -faasi kiinteä liuos menettää vahvan ferromagnetismin ja osoittaaparamagneettinen käyttäytyminenhuoneenlämmössä. Ulkoiset magneettikentät houkuttelevat paramagneettisia materiaaleja vain heikosti, ja tämä vetovoima katoaa välittömästi, kun ulkoinen magneettikenttä poistetaan.
2. Sateen vaikutus-Vaiheiden vahvistaminen magnetismiin
Ni3Al:n ja Ni3Ti:n kiderakenne kuuluu L12-järjestettyyn rakenteeseen. Tällä rakenteella on alhainen magneettinen momentti johtuen nikkeliatomien ja alumiini/titaaniatomien parijärjestelystä, joten se ei vaikuta ferromagnetismiin.
Huippu{0}}vanhennetussa tilassa Ni3Al- ja Ni₃Ti-faasien tilavuusosuus on noin 5–8 % kokonaismikrorakenteesta. Tämä pieni tilavuusosuus tarkoittaa, että vahvistusvaiheet eivät voi muuttaa --vaihematriisin paramagneettista luonnetta. Tämän seurauksena vanhentunut Monel K500 säilyttää johdonmukaisesti heikot magneettiset ominaisuudet ilman merkittävää eroa sen liuoshehkutettuun tilaan.
3. Lämpökäsittelyn ja kylmäkäsittelyn vaikutus magneettiseen suorituskykyyn
Ratkaisu-Hehkutettu tila: Liuoshehkutuksen 980–1040 asteessa ja sammutuksen jälkeen lejeeringin mikrorakenne on tasainen -faasinen kiinteä liuos, jonka magneettinen herkkyys huoneenlämpötilassa on tyypillisesti alueella1,0 × 10 - 2,0 × 10 - 5 cm3/g(tyypillinen paramagneettinen alue).
Ikääntynyt valtio: Vanhentaminen 480–510 asteessa 4–6 tuntia edistää vahvistusvaiheiden saostumista, mutta magneettinen herkkyys kasvaa vain hieman2,5 × 10 - 3,0 × 10 - 5 cm3/g, pysyy edelleen paramagneettisessa kategoriassa.
Kylmä-työskentelytila: Kylmätyöstö (esim. kylmävalssaus, kylmäveto) aiheuttaa dislokaatioita ja hilavääristymiä seokseen, mikä voi hieman lisätä magneettista herkkyyttä häiritsemällä alueen seinämän liikettä. Monel K500:n magneettinen herkkyys ei kuitenkaan ylitä kovaa kylmätyötä (50 % vähennys)4,0 × 10-5 cm3/g, eikä se silti osoita vahvaa ferromagnetismia.
4. Magneettisten ominaisuuksien lämpötilariippuvuus
Huoneen lämpötilan yläpuolella: Lämpötilan noustessa atomien lämpöliike voimistuu, mikä edelleen häiritsee magneettisten momenttien kohdistusta. Tämä johtaa asteittaiseen magneettisen herkkyyden vähenemiseen, ja paramagneettinen luonne tulee selvemmäksi.
Matala lämpötila (alle 100 K): Kryogeenisissa lämpötiloissa lämpöliike heikkenee, ja matriisin nikkeliatomien magneettiset momentit pyrkivät asettumaan osittain ulkoisten magneettikenttien alle. Tämä saa Monel K500:n siirtymään paramagneettisesta tilaanerittäin heikosti ferromagneettista, mutta magneettinen vetovoima on silti paljon pienempi kuin ferromagneettisten metallien, kuten hiiliteräksen tai puhtaan nikkelin, vetovoima.
5. Käytännön tekniikan merkitys
Se sopii käytettäväksi mmmagneettisuojausjärjestelmät, tarkkuusinstrumentit ja laivavarusteetjoissa voimakkaita magneettisia häiriöitä on vältettävä.
Toisin kuin ferromagneettiset seokset, Monel K500 ei kerää magneettisia varauksia huollon aikana, mikä estää esimerkiksi metalliromun magneettisen vetovoiman, mikä on välttämätöntä hankaavissa ympäristöissä toimiville laitteille.
Yhteenvetona Monel K500 on aheikosti magneettinen (paramagneettinen) seosnormaaleissa käyttöolosuhteissa, eikä lämpökäsittely tai kylmämuokkaus vaikuta sen magneettisiin ominaisuuksiin siinä määrin, että se muuttaisi sen magneettista perusluokitusta.
