1. Resistenza all'impatto-della temperatura ambiente di Monel 400
Monel 400 è una lega in soluzione solida di-nichel-rame{3}}monofase con eccellente tenacità a temperatura ambiente e la sua resilienza agli urti viene generalmente testata tramite il metodo Charpy V-notch (CVN), che è lo standard più ampiamente accettato in ingegneria.
Per il Monel 400 ricotto, i valori standard dell'energia d'impatto Charpy con intaglio a V a temperatura ambiente sono i seguenti:
Tipica resistenza all'urto Charpy longitudinale con intaglio a V: da 126,6 J a 189,9 J (da 120 ft·lbf a 180 ft·lbf)
Tipica resistenza all'urto trasversale Charpy con intaglio a V: da 84,4 J a 147,7 J (da 80 piedi·lbf a 140 piedi·lbf)
Questi valori si applicano al materiale ricotto standard con microstruttura uniforme, senza tensioni residue e senza precipitati intermetallici. La lega non mostra alcuna transizione duttile-fragile a temperatura ambiente e mantiene un'elevata capacità di deformazione plastica prima della frattura, rendendola adatta per componenti strutturali soggetti a carichi dinamici e urti. I valori effettivi possono variare leggermente a seconda della forma del prodotto (lamiera, barra, forgiatura), del lotto di trattamento termico e della qualità di lavorazione del campione, ma rimangono entro l'intervallo tipico sopra indicato.
2. Intervallo di aumento della durezza di Monel 400 dopo la lavorazione a freddo
Monel 400 non ha una fase di indurimento per precipitazione e può essere rafforzato solo mediante lavorazione a freddo (laminazione a freddo, trafilatura a freddo, stampaggio, formatura a freddo) attraverso la deformazione plastica e l'aumento della densità di dislocazione. La durezza viene comunemente misurata utilizzando le scale Rockwell B (HRB) o Brinell (HB).
Per Monel 400 completamente ricotto come linea di base:
Durezza allo stato ricotto: da circa 65 HRB a 80 HRB, corrispondente a circa da 120 HB a 150 HB.
Dopo la lavorazione a freddo, l'aumento della durezza dipende fortemente dal rapporto di riduzione a freddo (percentuale di deformazione trasversale):
Lavorazione a freddo lieve (rapporto di riduzione inferiore o uguale al 20%):
La durezza aumenta moderatamente, raggiungendo circa 85 HRB - 95 HRB, con un incremento di circa 15 - 20 HRB rispetto allo stato ricotto.
Lavorazione a freddo moderata (rapporto di riduzione 20%–40%):
La densità delle lussazioni aumenta in modo significativo e la durezza aumenta notevolmente, raggiungendo circa da 95 HRB a 105 HRB, con un incremento da circa 25 a 30 HRB.
Elevata lavorazione a freddo (rapporto di riduzione 40%–60%):
Una grave deformazione plastica porta ad un marcato incrudimento. La durezza può raggiungere un valore compreso tra 105 HRB e 115 HRB e l'incremento di durezza totale rispetto alla linea di base ricotta è compreso tra 35 e 40 HRB circa.
Non è consigliabile aumentare ulteriormente la riduzione a freddo oltre il 60%, poiché causerebbe uno stress interno eccessivo, una riduzione della duttilità e della tenacità e un aumento del rischio di fessurazioni durante la lavorazione o il servizio. L'aumento di durezza è quasi lineare con la velocità di deformazione a freddo all'interno dell'intervallo di lavorazione pratica e non è necessario alcun trattamento termico aggiuntivo per mantenere questa resistenza incrudita.
