1. پایداری عملکرد در محدوده دمای{0} متوسط (کمتر یا مساوی 427 درجه / 800 درجه فارنهایت)
پایداری خواص مکانیکیآلیاژ به اوج استحکام خود از طریق عملیات سخت شدن بارشی (پیری در 482-510 درجه به مدت 4-8 ساعت) دست می یابد و پراکندگی یکنواختی از فازهای بین فلزی Ni3 (Al, Ti) را تشکیل می دهد. در دماهای کمتر یا مساوی 427 درجه، این رسوبات پایدار می مانند، و تضمین می کند که آلیاژ استحکام کششی بالایی (بیشتر یا برابر با 1034 مگاپاسکال)، استحکام تسلیم (بیشتر یا مساوی 793 مگاپاسکال) و مقاومت در برابر خستگی را حفظ می کند. تغییر شکل خزشی تحت تنش طراحی معمولی ناچیز است، و آن را برای کاربردهای باربری طولانیمدت{10} مانند اتصال دهندههای{11}در دمای بالا و اجزای شیر مناسب میکند.
پایداری مقاومت در برابر خوردگی: در اتمسفرهای اکسید کننده (هوا، بخار)، خنثی (آب) و اتمسفرهای کاهنده ملایم، Monel K500 یک لایه اکسیدی متراکم و چسبنده (متشکل از NiO و Cu2O) روی سطح خود تشکیل می دهد. این فیلم به طور موثری از اکسیداسیون و خوردگی بیشتر جلوگیری میکند و پایداری آن با Monel 400 قابل مقایسه است. در محیطهای آب با دمای بالا{3}}دریایی یا صنعتی، آلیاژ در برابر خوردگی حفرهای و شکاف نیز مقاومت میکند.
2. کاهش عملکرد در محدوده{0}درجه حرارت بالا (427 درجه - 482 درجه / 800 درجه فارنهایت - 900 درجه فارنهایت)
رسوب در طول-پیری: رسوبات Ni3 (Al, Ti) که به استحکام کمک می کنند شروع به درشت شدن و جمع شدن می کنند و اثر تقویت کننده پراکندگی آنها را کاهش می دهند. در نتیجه، استحکام کششی و استحکام تسلیم آلیاژ 10 تا 15 درصد در مقایسه با محدوده دمای متوسط{3}}کاهش مییابد، در حالی که شکلپذیری (ازدیاد طول) کمی افزایش مییابد. این پدیده بیش از-پیری برگشت ناپذیر است. حتی اگر آلیاژ تا دمای اتاق خنک شود، استحکام بالای اولیه آن بدون عملیات حرارتی مجدد قابل بازیابی نیست.
شتاب سرعت اکسیداسیون: فیلم اکسید روی سطح آلیاژ از متراکم به متخلخل تبدیل می شود. در هوای خشک، سرعت اکسیداسیون تقریباً 3 تا 5 برابر در مقایسه با 400 درجه افزایش مییابد که منجر به لایهبرداری جزئی لایه اکسید پس از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت (بیش از 1000 ساعت) میشود. با این حال، در کاهش اتمسفر (به عنوان مثال، هیدروژن، آمونیاک)، این روند تخریب به طور قابل توجهی به دلیل عدم اکسیداسیون شدید کاهش می یابد.
3. ناپایداری شدید عملکرد بالای 482 درجه (900 درجه فارنهایت)
شکست بیش از-پیری: رسوب Ni3(Al,Ti) در ماتریس حل می شود و آلیاژ در برابر بارندگی استحکام سخت شده خود را از دست می دهد و به سطح خاصیت مکانیکی نزدیک به Monel 400 باز می گردد. تغییر شکل خزش تحت بار برجسته می شود و طول عمر گسیختگی خزش 40 درجه و 10 مگاپیکسل به شدت کوتاه می شود. عمر گسیختگی خزش کمتر از 100 ساعت است).
اکسیداسیون و خوردگی شدید: فیلم اکسید اثر محافظتی خود را به طور کامل از دست می دهد و اکسیداسیون داخلی رخ می دهد (اکسیژن به ماتریس آلیاژ نفوذ می کند). در محیط های خورنده مانند بخار اسیدی با دمای بالا، ممکن است خوردگی بین دانه ای رخ دهد که منجر به شکستگی شکننده قطعه شود.
محدودیت کوتاه مدت مقاومت حرارتی-: برای نوردهی کوتاه مدت (دقیقه تا ساعت) بدون بار، Monel K500 میتواند تا دمای 982 درجه (1800 درجه فارنهایت) را تحمل کند، اما پس از خنک شدن، آلیاژ شکننده میشود و چقرمگی ضربه را کاهش میدهد (از بیشتر یا مساوی 54 ژول تا کمتر یا مساوی در دمای اتاق 15 ژول).
4. عوامل کلیدی مؤثر بر پایداری دمای{0}}بالا
نوع جو: اتمسفرهای کاهنده نسبت به اتمسفرهای اکسید کننده برای حفظ پایداری مطلوب تر هستند. در محیطهای خورنده (مثلاً اسید سولفوریک، محلولهای کلرید)، دماهای بالا به طور همافزایی خوردگی را تسریع میکنند و محدودیت دمای سرویس را بیشتر کاهش میدهند.
سطح استرس: تحت تنش کششی یا چرخه ای بالا، آلیاژ به احتمال زیاد دچار شکست خزش{0}}برهمکنش خستگی می شود، بنابراین دمای مجاز باید 30 تا 50 درجه بر اساس تنش واقعی کاهش یابد.
سابقه عملیات حرارتی: عملیات سخت شدن بارشی مناسب پیش نیاز تضمین پایداری دمایی-بالا است. پیری بیش از حد- یا درمان ناقص پیری منجر به کاهش قابل توجهی در استحکام دمایی بالای آلیاژ می شود.
