1. Moneli sulamite reaktsioon hapnikuga kõrgel temperatuuril
Nikkel reageerib eelistatavalt hapnikuga, moodustadesNiO(nikkeloksiid), tihe oksiidikiht, mis algselt toimib barjäärina edasise oksüdatsiooni aeglustamiseks.
Kui temperatuur ületab600 kraadi, difundeeruvad vase aatomid läbi NiO kihi väljapoole ja oksüdeeruvad, moodustadesCu₂O(vaskoksiid) jaCuO(vaskoksiid). Need vaskoksiidid on vähem tihedad kui NiO ja neil on nõrk adhesioon sulami maatriksiga.
Sulami mikroelemendid, nagu raud ja mangaan, oksüdeeruvad samuti, moodustades Fe2O3 ja MnO, mis jaotuvad oksiidikihis.
Korrosioonikindluse halvenemine: The mixed oxide layer (NiO-Cu₂O-CuO) becomes porous and prone to cracking at high temperatures (>600 kraadi). See võimaldab hapnikul tungida sulamimaatriksisse, käivitades sisemise oksüdatsiooni ja vähendades sulami vastupidavust muudele söövitavatele vahenditele (nt merevesi, happed) järgnevas kasutuses.
Mehaaniliste omaduste vähendamine: Oksüdatsioon põhjustab sulami pinnal materjalikadu ja tekitab pinge kontsentratsiooni oksiidi -sulami liideses. See viib Moneli sulami tõmbetugevuse ja plastilisuse vähenemiseni. Tsüklilise kõrge-temperatuuri koormuse korral koorub oksiidikiht korduvalt maha, kiirendades väsimuse katkemist.
Mõõtmete ebastabiilsus: Mahuline paisumine toimub oksiidi moodustumise ajal, mille tulemuseks on sulamikomponentide pinnakaredus ja mõõtmete kõrvalekalded, mis kahjustavad täppistehnilisi rakendusi.
2. Moneli sulamite reaktsioon väävliga kõrgel temperatuuril
Nikkel reageerib väävliga, moodustadesNiS(nikkelsulfiid) ja selle derivaadid (Ni₃S2). Nendel sulfiididel on madal sulamistemperatuur (NiS sulab 797 kraadi juures) ja kui temperatuur ületab 600 kraadi, moodustavad nad vedela faasi, mis tungib piki sulami terade piire.
Sulami vask reageerib väävliga ja moodustubCu₂S(vasksulfiid), millel on ka terapiiri läbitungimisomadused.
Väävli reaktsioon sulamiga ei moodusta kaitsekihti; selle asemel erodeerib see maatriksit pidevalt terade piiride difusiooni kaudu.
Teraviljapiiri rabedus: Vedel NiS ja Cu₂S tungivad läbi terade piiride, nõrgendades terade vahelist sidumisjõudu. See põhjustab sulami kõrgetel temperatuuridel märkimisväärset haprust, mis põhjustabintergranulaarne murdisegi madala stressi korral.
Kiirendatud korrosiooni sünergia: Sulfidatsiooniproduktid hävitavad oksiidikihi terviklikkuse. Keskkondades, mis sisaldavad nii hapnikku kui ka väävlit, toimub sulam samaaegselt oksüdeerumise ja sulfideerimisega, moodustades oksiidide ja sulfiidide lahtise segu. Selle tulemuseks on akorrosioonikiirus 5–10 korda kõrgemkui ühes oksüdeerivas või sulfideerivas keskkonnas.
Kõrge{0}}temperatuuri libisemiskindluse kaotus: Rooma on Moneli sulamite peamine rikkerežiim kõrget{0}}temperatuuri kandvates-koormust kandvates rakendustes. Sulfidatsiooni-indutseeritud terapiiride kahjustus vähendab sulami roomamiskindlust, lühendades selle kasutusiga kõrgetel temperatuuridel.
3. Praktilised tehnilised tagajärjed
Anti-oksüdatsiooni ja -sulfidatsioonivastaste katete (nt alumiiniumi difusioonkatted, keraamilised katted) pealekandmine.
Ümbritseva atmosfääri reguleerimine hapniku- ja väävlisisalduse vähendamiseks.
Modifitseeritud Moneli klasside valimine (nt Monel K-500, millele on lisatud alumiiniumi ja titaani sademete tugevdamiseks), et parandada stabiilsust kõrgel temperatuuril.
