Monel-400合金高温力学性能及热脆分析

目的为了获得monel-400合金在高温下的性能和进一步了解monel-400合金高温下的"热脆"现象。方法在Gleeble-1500D热模拟实验机对monel-400合金试样进行了600～1100℃共6个温度点的高温拉伸试验,在扫描电镜下对高温拉伸断口进行扫描。结果得到了材料在预设方案下不同温度点的应力-应变曲线。通过对试验结果分析得出:随着试验温度的提高,材料的抗拉强度不断减小,材料的延伸率和断面收缩率不断提高,其中合金的延伸率和断面收缩率在900℃时达到最大值;在600～800℃温度区间材料塑性急剧下降并发生"热脆"现象;材料在高温下的断裂方式为脆性断裂。结论 monel-400合金的高温力学性能及热脆的分析在其实际应用中有重要的指导作用。

基于ANSYS的MONEL-400合金中厚板CMT数值模拟

为获得中厚板CMT残余应力分布规律,进一步了解CMT焊接的优越性,基于ANSYS有限元分析软件,以体生热率做热源,以"生死单元技术"模拟焊缝的生成,对MONEL-400平板CMT焊接进行数值模拟.通过分析模拟结果得到CMT焊接温度场和应力场;通过分析残余应力数据发现CMT对焊件的纵向应力影响较大,该方向在焊缝中心产生的最大残余应力达261 MPa;通过与普通对接焊模拟结果对比发现,CMT可减小焊接塑性变形区的宽度,焊件性能更优越.

Monel-400合金焊接温度场的数值模拟

对Monel-400合金圆桶轴向焊接的温度场进行有限元分析,采用ANSYS大型通用有限元分析软件,利用APDL语言进行数值模拟计算.从焊接温度场方面,对圆桶轴向焊接过程的数值模拟进行了分析讨论.为以后焊接应力应变的模拟计算及分析奠定了基础.

Monel-400合金环焊温度场和残余应力场的数值模拟

采用ANSYS大型通用有限元分析软件,利用APDL语言模拟计算了Monel-400合金环焊温度场。绘制出焊缝熔合线及其附近的热循环曲线,将热分析得到的节点温度作为体载荷进行应力场的数值模拟计算。结果表明:外表面节点x方向的应力刚开始时为拉应力,12 s后转变为压应力,而中间节点和内表面节点x方向的应力始终为压应力,并大于外表面的应力值;外表面节点在y方向的应力为175 MPa,该应力值是屈服强度的76%,中间节点和内表面节点的最高应力为拉应力z,方向的应力分布规律与x方向的应力分布基本相同。

Monel(400)合金在NaCl溶液中的电化学腐蚀行为

采用动电位极化扫描法、交流阻抗法对Monel(400)合金在不同浓度NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究,结合SEM图对合金表面形貌进行分析。结果表明,合金在低浓度时腐蚀电流小,腐蚀速度慢;在高浓度时,电极电位负移,腐蚀电流增大,腐蚀速度加快。在交流阻抗谱中,高频区为电荷传递控制,低频区为扩散控制,出现了明显的Warburg阻抗效应。当NaCl溶液浓度增大时,极化电阻减小,故腐蚀行为增强。

复合钢板Monel 400/16MnDR的焊接

干燥器筒体设计材料是Monel 400/16MnDR镍基合金复合钢板,焊接技术是制造这台设备的关键技术之一。通过分析复合钢板和镍基合金的焊接特点,指出复合钢板焊接的关键是控制基层根部焊接时不熔入复层合金成分;镍及镍基合金在碳钢上堆焊时容易出现热裂纹和气孔等缺陷。采用台阶式坡口是避免根部焊缝金属互熔的最好措施,焊前处理和控制焊接线能量是防止镍基合金焊接缺陷的有效途径。

Monel 400合金阀体裂纹产生原因

在阀门的焊接过程中,其表面出现了裂纹,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、扫描电镜和能谱分析等方法对裂纹形成的原因进行了分析,结果表明:产生裂纹的主要原因是熔炼过程中残留了未完全反应的电渣。

冷拔后退火对Monel 400合金丝材的再结晶过程及力学性能的影响

使用ETM105D电子拉伸试验机对退火后的Monel 400合金丝材进行拉伸试验,并通过Matlab-MTEX软件统计再结晶体积分数的方法,研究了冷拔态Monel 400合金丝材在不同退火处理后的组织演变、力学性能及二者的关系,构建了Monel 400合金的再结晶模型,并计算其再结晶激活能。结果表明,用Matlab-MTEX软件处理EBSD数据得到的图像可以直观地呈现试样在经历退火处理后组织中晶粒的演变,以及更准确地统计再结晶的体积分数;选择825℃×20 min退火,可以获得较好的塑性和足够的强度。

退火工艺与碳含量对Monel 400合金组织稳定性的影响

研究了Monel 400合金在不同碳含量(0.004%~0.100%C)、不同退火温度(750~950℃)和退火时间(10~60 min)下晶粒长大的规律和组织均匀性。结果表明:Monel 400合金在900℃以上退火时,晶粒长大的速度更快,组织均匀性随退火温度的升高而变差;退火时间在30 min之内时,晶粒长大速度较快,组织均匀性逐渐变差,晶粒长大到一定程度后,其长大速度降低,组织均匀性略有改善;在800~850℃退火10~20 min可以得到晶粒相对细小且较为均匀的组织。根据Anelli改进模型建立了6种不同碳含量Monel 400合金在750~950℃退火过程中的晶粒长大方程。

Monel合金表面激光熔覆Ni基稀土合金空蚀性能

采用激光熔覆技术在Monel 400合金表面制备Ni基稀土合金熔覆层。利用SEM、EDS、XRD、显微硬度计及超声波金属材料空蚀仪等设备对熔覆层的组织形貌、相结构、硬度、空蚀性能及失效机制进行了系统研究。结果表明:Y_2O_3细化了熔覆层的组织,其组织主要由γ-Ni固溶体、Ni_3B和高硬度的Cr_(23)C_6和Cr_7C_3组成,熔覆层平均硬度可达9040MPa,抗空蚀性能是Monel400合金的8.7倍,熔覆层空蚀过程失效机制主要为枝晶干的冲蚀剥落,Ni基稀土合金熔覆层的细晶强化及空蚀过程中产生阻断晶界网状结构是提高其耐空蚀性能的关键。