Kako postupak toplinske obrade pojačava intergranularnu otpornost na koroziju 400 nikla legura bez bešavnih cijevi?

400 legura nikla bez bešavnih cijevi, kao što je Monel-400, legure sa sjedištem u obliku nikla, sa sjedištem od oko 63% do 70% nikla, kao i male količine bakra, željeza, mangana i drugih elemenata. Ovaj omjer sastava daje leguru izvrsnu otpornost na koroziju, posebno u morskoj vodi i drugim okruženjima klorida, što može učinkovito spriječiti pucanje korozije stresa. Pored toga, 400 legura nikla također ima dobra mehanička svojstva, svojstva za obradu i svojstva zavarivanja, te je idealan materijal za proizvodnju ključnih komponenti kao što su kemijska oprema, ventili, pumpe, komponente brodova i izmjenjivači topline.

Međugranularna korozija je lokalizirana pojava korozije koja se javlja duž granica zrna, koja je obično povezana s čimbenicima kao što su segregacija kemijskog sastava, oborine druge faze i koncentracija stresa na granicama zrna. U 400 legura nikla bez bešavnih cijevi, intergranularna korozija može biti uzrokovana mikroskopskim oštećenjima, zaostalih naprezanja i neujednačenim kemijskim sastavom na granicama zrna nastalih tijekom lijevanja, obrade ili toplinske obrade legure. Jednom kada se dogodi intergranularna korozija, brzo će smanjiti mehanička svojstva i korozijsku otpornost materijala, pa čak i uzrokovati da se materijal razbije i ne uspije.

Postupak toplinske obrade ključno je sredstvo za podešavanje mikrostrukture 400 nikla legura bešavna cijev i optimizirati njegovu izvedbu. Kroz razuman postupak toplinske obrade, mikro oštećenja koja je nastala legura tijekom lijevanja ili obrade mogu se ukloniti, distribucija kemijskog sastava na granici zrna može se poboljšati, a zaostali stres može se smanjiti, poboljšavajući na taj način međugranularna otpornost na koroziju legure.

1. Liječenje otopine
Liječenje otopine važna je veza u procesu toplinske obrade 400 nikla legura bez bešavne cijevi. Grijanjem legure na dovoljno visoku temperaturu (obično između 1000 ℃ i 1150 ℃, a neki materijali također spominju 950-1050 ℃ ili 1150-1200 ℃), leguri se u potpunosti otopljeni u matrici kako bi tvorili jednoliku čvrstu otopinu. Zatim se brzo ohladi (poput gašenja vode) za održavanje stanja čvrste otopine. Mehanizam liječenja otopine uglavnom uključuje:
Eliminiranje mikro oštećenja: Liječenje otopine može eliminirati mikro oštećenja koje je legura generirana tijekom lijevanja ili obrade, poput pora, šupljina za skupljanje, inkluzije itd. Ovi nedostaci često su polazište međugranularne korozije.
Poboljšati raspodjelu kemijskog sastava na granici zrna: Tretman otopine može promicati ujednačenu raspodjelu legirajućih elemenata, smanjiti segregaciju kemijskog sastava na granici zrna i na taj način smanjiti rizik od intergranularne korozije.
Očišćenje zrna: Brzo hlađenje nakon tretmana otopine pomaže u pročišćavanju zrna i poboljšanju snage i žilavosti legure. Rafinirana struktura zrna znači povećanje broja granica zrna, ali segregacija kemijskog sastava i koncentracija naprezanja na granici zrna poboljšana je, pa se poboljšava otpor na intergranularnu koroziju.

2. Tretman za starenje
Iako je legura od 400 nikla nije legura za otvrdnjavanje, putem odgovarajućeg tretmana starenja, njegova se tvrdoća i snaga mogu u određenoj mjeri poboljšati, a daljnje optimiziranje mikrostrukture legure i poboljšava njegov otpor na intergranularnu koroziju. Tretman starenja obično se provodi na nižoj temperaturi (poput 400 ℃ do 500 ℃) i duže vrijeme (obično 10 do 12 sati). Mehanizam djelovanja liječenja starenjem uglavnom uključuje:
Faza jačanja oborina: Tijekom tretmana starenja, atomi rastvora u leguri će se preraspodijeliti i taložiti faze jačanja (poput γ 'faze i θ faze). Ujednačena raspodjela ovih taloženih faza u matrici može učinkovito ometati pokret dislokacije, poboljšavajući tako otpornost na čvrstoću i koroziju legure. Istodobno, taložna faza također može ispuniti praznine i oštećenja na granicama zrna i smanjiti pojavu intergranularne korozije.
Optimizirajte graničnu strukturu zrna: Tretman za starenje može promicati atomsko preuređivanje i difuziju na granicama zrna, čineći graničnu strukturu zrna kompaktnijom i stabilnijom. Ova granična granična struktura zrna može oduprijeti eroziji korozivnih medija i poboljšati intergranularnu korozijsku otpornost legure.

3. Liječenje žarenja
Liječenje žarenja je također uobičajena metoda u procesu toplinske obrade od 400 nikla legura bez bešavnih cijevi. Grijanjem legure na određenu temperaturu (obično između 700 ℃ i 900 ℃, a neki materijali spominju od 800 ℃ do 900 ℃), održavajući je toplo neko vrijeme, a zatim je polako hlađenje (poput hlađenja na sobnu temperaturu u peći), stres unutar materijala može se eliminirati, plastičnost materijala može se pojaviti i pojaviti mhrptura. Poboljšanje intergranularne korozijske otpornosti legure liječenjem žarenja uglavnom se odražava na sljedeće aspekte:

Uklonite zaostali stres: liječenje žarenja može ukloniti zaostali stres koji je legura stvoren tijekom obrade i smanjiti pojavu koncentracije stresa. Koncentracija stresa jedan je od važnih uzroka intergranularne korozije, pa uklanjanje zaostalog stresa pomaže u poboljšanju intergranularne korozije otpornosti legure.
Poboljšati raspodjelu kemijskog sastava na granici zrna: tretman žarenja može promicati ujednačenu raspodjelu legura i smanjiti segregaciju kemijskog sastava na granici zrna. To pomaže u smanjenju rizika od intergranularne korozije.
Optimizirajte graničnu strukturu zrna: tretman za žarenje također može promicati preuređivanje i difuziju atoma na granici zrna, što graničnu strukturu zrna čini gušćim i stabilnijim. Ova granična granična struktura zrna može oduprijeti eroziji korozivnih medija i poboljšati intergranularnu korozijsku otpornost legure.

Odabir i optimizacija parametara procesa toplinske obrade ključni su za poboljšanje intergranularne otpornosti korozije 400 nikla legura bez bešavnih cijevi. Ovi parametri uključuju temperaturu otopine, vrijeme zadržavanja, temperaturu i vrijeme starenja, temperaturu žarenja i vrijeme itd.
Temperatura otopine: Izbor temperature otopine trebao bi osigurati da se legirajući elementi mogu u potpunosti otopiti u matrici kako bi se stvorila ujednačena čvrsta otopina. Previska temperatura otopine može dovesti do nepotpunog otapanja legirajućih elemenata; Previsoka temperatura otopine može dovesti do zrna grubica ili gubitka legirajućih elemenata.
Vrijeme zadržavanja: Duljina vremena držanja izravno utječe na jednoličnu raspodjelu legirajućih elemenata i veličinu žitarica. Odgovarajuće vrijeme zadržavanja može promicati jednoličnu raspodjelu legirajućih elemenata i usavršavanja zrna; Predugo vrijeme zadržavanja može dovesti do zrna grubica ili prekomjerne difuzije legirajućih elemenata.
Temperatura i vrijeme starenja: Izbor temperature i vremena starenja izravno utječe na vrstu, veličinu i raspodjelu taloženih faza. Odgovarajući tretman starenja može promicati stvaranje faza jačanja oborina i poboljšati njihovu jednoličnost distribucije; Previsoka temperatura starenja ili predugo vrijeme starenja može dovesti do grubog razgovora s taloženim fazama ili prekomjerne difuzije legirajućih elemenata.
Temperatura i vrijeme žarenja: Izbor temperature i vremena žarenja trebao bi osigurati uklanjanje zaostalog naprezanja, a plastičnost i žilavost legure mogu se poboljšati. Preniska temperatura žarenja ili prekratko vrijeme žarenja možda neće učinkovito eliminirati zaostali stres; Previsoka temperatura žarenja ili predugo vrijeme žarenja može dovesti do zrna grubiranja ili gubitka legure od legure.