1. Propriétés mécaniques à basses températures
Le Monel 400 présente une excellente stabilité mécanique à basse température sans atténuation évidente, et présente même des caractéristiques de ténacité favorables.
Dans des environnements à basse température inférieure à zéro, jusqu'à des températures cryogéniques telles que -196 degrés (température de l'azote liquide), l'alliage ne subit pas de forte diminution de sa résistance aux chocs et ne présente pas de phénomène de transition ductile-fragile qui est courant dans de nombreux aciers au carbone. Il conserve une ductilité et une ténacité satisfaisantes.
La résistance à la traction et la limite d'élasticité changent légèrement à basse température. Par rapport aux performances à température ambiante, il n’y a pas de perte de résistance significative ni de risque de rupture fragile.
Cela rend le Monel 400 largement utilisé dans les domaines à basse température, notamment les réservoirs de stockage cryogéniques, les équipements de transport de gaz liquéfiés et les vannes à basse température.
2. Propriétés mécaniques à haute température
Le Monel 400 souffre d'une atténuation évidente de ses propriétés mécaniques à mesure que la température augmente, ce qui constitue la principale limitation de son application à haute température.
Lorsque la température de service est inférieure à 315 degrés, la résistance à la traction, la limite d'élasticité et la dureté du Monel 400 diminuent doucement, et l'alliage conserve toujours une capacité de charge mécanique et une stabilité structurelle acceptables.
Une fois que la température dépasse 400 degrés, la résistance diminue rapidement. Une exposition prolongée à des températures élevées entraînera un ramollissement important du matériau, avec une forte réduction de la limite d'élasticité et de la traction, et la résistance au fluage deviendra médiocre.
Il est généralement recommandé que la température de service continu du Monel 400 ne dépasse pas 427 degrés (700 K). Au-delà de cette température, une oxydation accélérée, une croissance des grains et une précipitation des secondes phases peuvent se produire, détériorant davantage les propriétés mécaniques et raccourcissant la durée de vie.
La résistance à la température maximale à court terme peut atteindre environ 540 degrés, mais un fonctionnement à long terme à cette température entraînera une grave dégradation des performances et ne pourra pas être utilisé pour les composants structurels porteurs.
3. Résumé
À des températures basses et cryogéniques jusqu'à −196 degrés (77,15 K), le Monel 400 ne présente aucune atténuation évidente des propriétés mécaniques, conserve une bonne ductilité et une bonne ténacité et convient à un service à long terme à basse température.
À des températures élevées supérieures à 400 degrés (673,15 K), l'alliage présente une atténuation de résistance et un ramollissement au fluage importants, et sa capacité portante à haute température diminue fortement. Sa température de service fiable à long terme est limitée à moins de 427 degrés.
Dans la plage de température moyenne allant de la température ambiante à 315 degrés (588,15 K), les propriétés mécaniques changent doucement avec une atténuation relativement faible, garantissant des performances techniques stables.
