1. ลักษณะแม่เหล็กพื้นฐานของเมทริกซ์ของ Monel K500
นิกเกิลบริสุทธิ์เป็นโลหะเฟอร์โรแมกเนติกที่มีความไวต่อแม่เหล็กสูง แต่คุณสมบัติทางแม่เหล็กมีความไวสูงต่อการเพิ่มองค์ประกอบของโลหะผสม เมื่อเติมทองแดงลงในนิกเกิลเพื่อสร้างสารละลายนิกเกิล-ที่เป็นของแข็งทองแดง อะตอมของทองแดงจะขัดขวางการจัดเรียงอะตอมของนิกเกิลในตาข่ายคริสตัล ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการจัดตำแหน่งของโดเมนแม่เหล็ก
ใน Monel K500 ปริมาณนิกเกิลอยู่ระหว่าง 63.0% ถึง 67.0% และทองแดงมีตั้งแต่ 27.0% ถึง 33.0% ที่อัตราส่วนองค์ประกอบนี้ -สารละลายโซลิดเฟสจะสูญเสียแม่เหล็กเฟอร์ริกิกที่แข็งแกร่งและการจัดแสดงพฤติกรรมพาราแมกเนติกที่อุณหภูมิห้อง วัสดุพาราแมกเนติกจะถูกดึงดูดอย่างอ่อนโดยสนามแม่เหล็กภายนอกเท่านั้น และการดึงดูดนี้จะหายไปทันทีเมื่อสนามแม่เหล็กภายนอกถูกดึงออก
2. ผลกระทบของการตกตะกอน-ระยะการเสริมกำลังแม่เหล็ก
โครงสร้างผลึกของ Ni₃Al และ Ni₃Ti อยู่ในโครงสร้างที่ได้รับคำสั่ง L1₂ โครงสร้างนี้มีโมเมนต์แม่เหล็กต่ำเนื่องจากการจัดเรียงอะตอมของนิกเกิลกับอะตอมของอะลูมิเนียม/ไทเทเนียมที่จับคู่กัน ดังนั้นจึงไม่มีส่วนทำให้เกิดภาวะแม่เหล็กไฟฟ้า
ในสภาวะสูงสุด- ส่วนปริมาตรของเฟส Ni₃Al และ Ni₃Ti จะอยู่ที่ประมาณ 5%–8% ของโครงสร้างจุลภาคทั้งหมด เศษส่วนที่มีปริมาตรต่ำนี้หมายความว่าเฟสการเสริมกำลังไม่สามารถเปลี่ยนแปลงธรรมชาติพาราแมกเนติกของ - เฟสเมทริกซ์ได้ ด้วยเหตุนี้ Monel K500 ที่มีอายุมากจึงรักษาคุณสมบัติแม่เหล็กอ่อนได้สม่ำเสมอ โดยไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากสถานะอบอ่อนของสารละลาย-
3. อิทธิพลของการบำบัดความร้อนและการทำงานเย็นต่อประสิทธิภาพของแม่เหล็ก
วิธีแก้ไข-สถานะอบอ่อน: หลังจากการหลอมสารละลายที่ 980–1040 องศาและดับแล้ว โครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมจะเป็นสารละลายของแข็งที่มีเฟส - สม่ำเสมอ โดยมีความไวต่อแม่เหล็กที่อุณหภูมิห้อง โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง1.0×10⁻⁵ ถึง 2.0×10⁻⁵ cm³/g(ช่วงพาราแมกเนติกทั่วไป)
รัฐสูงอายุ: การบ่มที่อุณหภูมิ 480–510 องศาเป็นเวลา 4–6 ชั่วโมงจะส่งเสริมให้เกิดการตกตะกอนของระยะการเสริมกำลัง แต่ความไวต่อสนามแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้นถึง2.5×10⁻⁵ ถึง 3.0×10⁻⁵ cm³/gซึ่งยังคงอยู่ในหมวดพาราแมกเนติก
เย็น-สภาพการทำงาน: การทำงานเย็น (เช่น การรีดเย็น การดึงเย็น) ทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนและการบิดเบี้ยวของโครงตาข่ายในโลหะผสม ซึ่งอาจเพิ่มความไวต่อแม่เหล็กได้เล็กน้อยโดยการรบกวนการเคลื่อนที่ของผนังโดเมน อย่างไรก็ตาม แม้งานเย็นหนัก (ลดลง 50%) ความไวต่อแม่เหล็กของ Monel K500 ก็ไม่เกิน4.0×10⁻⁵ ซม./กรัมและยังคงไม่แสดงภาวะแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรง
4. การพึ่งพาอุณหภูมิของคุณสมบัติแม่เหล็ก
สูงกว่าอุณหภูมิห้อง: เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น การเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อนของอะตอมจะรุนแรงขึ้น ซึ่งขัดขวางการจัดตำแหน่งของโมเมนต์แม่เหล็กต่อไปอีก สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปในความไวต่อสนามแม่เหล็ก และธรรมชาติของพาราแมกเนติกจะเด่นชัดมากขึ้น
อุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า 100 เคลวิน): ที่อุณหภูมิแช่แข็ง การเคลื่อนที่ด้วยความร้อนอ่อนตัวลง และโมเมนต์แม่เหล็กของอะตอมนิกเกิลในเมทริกซ์มีแนวโน้มที่จะจัดเรียงบางส่วนภายใต้สนามแม่เหล็กภายนอก สิ่งนี้ทำให้ Monel K500 เปลี่ยนจากพาราแมกเนติกเป็นเฟอร์โรแมกเนติกอ่อนมากแต่แรงดึงดูดแม่เหล็กยังต่ำกว่าโลหะเฟอร์โรแมกเนติก เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนหรือนิกเกิลบริสุทธิ์มาก
5. ความสำคัญทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติ
มันเหมาะสำหรับใช้ในระบบป้องกันแม่เหล็ก เครื่องมือวัดที่แม่นยำ และอุปกรณ์ทางทะเลซึ่งต้องหลีกเลี่ยงการรบกวนจากแม่เหล็กแรงสูง
ต่างจากโลหะผสมเฟอร์โรแมกเนติกตรงที่ Monel K500 ไม่สะสมประจุแม่เหล็กระหว่างการบริการ ช่วยป้องกันปัญหาต่างๆ เช่น การดึงดูดแม่เหล็กของเศษโลหะ ซึ่งจำเป็นสำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
โดยสรุป Monel K500 เป็นโลหะผสมแม่เหล็กอ่อน (พาราแมกเนติก)ภายใต้สภาวะการบริการปกติ และคุณสมบัติทางแม่เหล็กไม่ได้รับผลกระทบจากการอบชุบด้วยความร้อนหรือการทำงานเย็นจนถึงระดับที่อาจเปลี่ยนการจำแนกประเภทแม่เหล็กขั้นพื้นฐาน
