1. Stabilnost performansi u srednjem-temperaturnom rasponu (Manje od ili jednako 427 stupnjeva / 800 stupnjeva F)
Stabilnost mehaničkih svojstava: Legura postiže svoju vrhunsku čvrstoću tretmanom precipitacijskog otvrdnjavanja (starenje na 482–510 stupnjeva 4–8 sati), tvoreći jednoliku disperziju Ni₃(Al,Ti) intermetalnih faza. Na temperaturama nižim ili jednakim 427 stupnjeva, ti precipitati ostaju stabilni, osiguravajući da legura održava visoku vlačnu čvrstoću (veću ili jednaku 1034 MPa), granicu tečenja (veću ili jednaku 793 MPa) i otpornost na zamor. Deformacija puzanja zanemariva je pod tipičnim projektiranim naprezanjem, što ga čini prikladnim za-primjene-pod dugotrajnim opterećenjem kao što su pričvršćivači i komponente ventila-na visokim temperaturama.
Stabilnost otpornosti na koroziju: U oksidirajućim (zrak, para), neutralnim (voda) i blagim redukcijskim atmosferama, Monel K500 stvara gusti, prianjajući oksidni film (sastavljen od NiO i Cu₂O) na svojoj površini. Ovaj film učinkovito sprječava daljnju oksidaciju i koroziju, a njegova je stabilnost usporediva s onom Monela 400. U morskim ili industrijskim okruženjima s visokom{3}}temperaturom vode, legura je također otporna na rupičastu i pukotinsku koroziju.
2. Degradacija performansi u visoko-temperaturnom rasponu (427 stupnjeva – 482 stupnjeva / 800 stupnjeva F – 900 stupnjeva F)
Precipitirajte tijekom-starenja: Precipitati Ni₃(Al,Ti) koji doprinose čvrstoći počinju grubljati i agregirati, smanjujući njihov učinak ojačavanja disperzije. Kao rezultat toga, vlačna čvrstoća i granica razvlačenja legure smanjuju se za 10–15% u usporedbi sa srednjim-temperaturnim rasponom, dok se duktilnost (istezanje) malo povećava. Ovaj-fenomen starenja nepovratan je; čak i ako se legura ohladi na sobnu temperaturu, njezina izvorna visoka čvrstoća ne može se vratiti bez ponovne -toplinske obrade.
Ubrzanje brzine oksidacije: Oksidni film na površini legure prelazi iz gustog u porozni. Na suhom zraku, stopa oksidacije povećava se otprilike 3-5 puta u usporedbi s onom na 400 stupnjeva, što dovodi do blagog ljuštenja oksidnog sloja nakon dugotrajnog izlaganja (više od 1000 sati). Međutim, u redukcijskim atmosferama (npr. vodik, amonijak), ovaj trend razgradnje značajno je ublažen zbog odsutnosti teške oksidacije.
3. Ozbiljna nestabilnost performansi iznad 482 stupnja (900 stupnjeva F)
Potpuni neuspjeh-starenja: Precipitati Ni₃(Al,Ti) otapaju se u matrici, a legura gubi taloženjem-očvrslu čvrstoću, vraćajući se na razinu mehaničkih svojstava blisku onoj Monela 400. Deformacija puzanja postaje izražena pod opterećenjem, a vijek trajanja puzanja drastično se skraćuje (npr. pri 540 stupnjeva i naprezanju od 100 MPa, vijek trajanja od puzanja manji je od 100 sati).
Jaka oksidacija i korozija: Oksidni film potpuno gubi svoj zaštitni učinak i dolazi do unutarnje oksidacije (kisik prodire u matricu legure). U korozivnim medijima kao što je kisela para visoke-temperature, može doći do interkristalne korozije, što dovodi do krhkog loma komponente.
Ograničenje-kratkotrajne otpornosti na toplinu: Za kratko-izlaganje (od minuta do sati) bez opterećenja, Monel K500 može izdržati temperature do 982 stupnja (1800 stupnjeva F), ali nakon hlađenja, legura postaje krta, sa značajnim smanjenjem udarne žilavosti (od veće ili jednako 54 J do manje od ili jednako 15 J na sobnoj temperaturi), a pukotine zbog toplinskog naprezanja su sklone pojavi.
4. Ključni čimbenici koji utječu na stabilnost pri visokim-temperaturama
Vrsta atmosfere: Reducirajuće atmosfere su povoljnije za održavanje stabilnosti nego oksidirajuće atmosfere; u korozivnim medijima (npr. sumporna kiselina, otopine klorida), visoke temperature će sinergistički ubrzati koroziju, dodatno smanjujući granicu radne temperature.
Razina stresa: Pod velikim vlačnim ili cikličkim naprezanjem, veća je vjerojatnost da će legura biti podvrgnuta puzanju-prekidu interakcije uslijed zamora, pa se dopuštena temperatura mora smanjiti za 30-50 stupnjeva na temelju stvarnog naprezanja.
Povijest toplinske obrade: Odgovarajući tretman taložnim otvrdnjavanjem preduvjet je za osiguranje stabilnosti na visoke-temperature. Preko-starenje ili nepotpuni tretman starenjem dovest će do značajnog smanjenja čvrstoće legure na visokim-temperaturama.
