Как процесс термической обработки усиливает межгранулярную коррозионную стойкость 400 никелевых сплавов сплавных сплавов?

400 никелевых сплавов сплава, такие как Monel-400, представляют собой сплавы на основе никель-коппера, содержащие от 63% до 70% никеля, а также небольшое количество меди, железа, марганца и других элементов. Это соотношение композиции дает сплаву превосходную коррозионную стойкость, особенно в морской воде и других хлоридных средах, что может эффективно предотвратить растрескивание коррозии напряжения. Кроме того, 400 никелевого сплава также обладает хорошими механическими свойствами, свойствами обработки и сварщиками и является идеальным материалом для производства ключевых компонентов, таких как химическое оборудование, клапаны, насосы, компоненты судов и теплообменники.

Межгранулярная коррозия - это локализованное явление коррозии, которое происходит вдоль границ зерна, которое обычно связано с такими факторами, как сегрегация химического состава, вторая фаза и концентрация напряжения на границах зерна. В 400 никелевых сплавах бесшовных труб, межгранулярная коррозия может быть вызвана микроскопическими дефектами, остаточными напряжениями и неровным химическим составом на границах зерен, генерируемых во время литья, обработки или термической обработки сплава. После того, как произойдет межцентральная коррозия, она быстро уменьшит механические свойства и коррозионную стойкость материала и даже заставит материал ломаться и терпеть неудачу.

Процесс термообработки является ключевым средством для регулировки микроструктуры 400 никелевого сплава сплавной трубы и оптимизировать его производительность. Благодаря разумному процессу термообработки, могут быть устранены микро -дефекты, генерируемые сплавом во время литья или обработки, может быть улучшено распределение химического состава на границе зерна, а остаточное напряжение может быть уменьшено, тем самым улучшив межгранулярную коррозионную устойчивость к сплаву.

1. Раствор лечение
Обработка растворов является важной связью в процессе термообработки 400 никелевых сплавов сплавной трубы. При нагревании сплава до достаточно высокой температуры (обычно от 1000 до 1150 ℃, и в некоторых материалах также упоминаются 950-1050 ℃ или 1150-1200 ℃), в матрице полностью растворяются сплавовые элементы, образуя равномерный твердый раствор. Затем быстро охладите (например, погашение воды), чтобы поддерживать состояние твердого раствора. Механизм лечения раствора в основном включает в себя:
Устранение микро -дефектов: обработка растворов может устранить микрофекции, генерируемые сплавом во время литья или обработки, таких как поры, полости усадки, включения и т. Д.
Улучшить распределение химического состава на границе зерна: обработка растворов может способствовать равномерному распределению легирующих элементов, уменьшить сегрегацию химического состава на границе зерна и, таким образом, снизить риск межгранулярной коррозии.
Уточнение зерна. Рафинированная структура зерна означает увеличение количества границ зерна, но улучшается сегрегация химического состава и концентрация напряжения на границе зерна, поэтому устойчивость к межгранулярной коррозии улучшается.

2. Старение лечения
Несмотря на то, что 400 никелевого сплава-это негажающий сплав, благодаря соответствующему старению лечения, его твердость и прочность могут быть улучшены в определенной степени, при этом дальнейшая оптимизация микроструктуры сплава и улучшение его сопротивления к межцентральной коррозии. Обработка старения обычно выполняется при более низкой температуре (например, от 400 до 500 ℃) и в течение более длительного времени (обычно от 10 до 12 часов). Механизм действия лечения старения в основном включает в себя:
Фаза укрепления осадков: во время лечения старения атомы растворенного вещества в сплаве будут перераспределены и укрепляют фазы осаждения (такие как γ ′ фаза и θ фаза). Единое распределение этих осажденных фаз в матрице может эффективно препятствовать движению дислокации, тем самым улучшая силу и коррозионную стойкость сплава. В то же время осажденная фаза также может заполнять пустоты и дефекты на границах зерна и уменьшать возникновение межранальной коррозии.
Оптимизируйте граничную структуру зерна. Обработка старения может способствовать атомной перестройке и диффузии на границах зерна, что делает граничную структуру зерна более компактной и стабильной. Эта плотная граничная структура зерна может противостоять эрозии коррозийной среды и улучшить межцентричную коррозионную стойкость сплава.

3. Отжиг лечение
Обработка отжига также является распространенным методом в процессе термообработки 400 никелевых сплавов бесшовных труб. При нагревании сплава до определенной температуры (обычно от 700 до 900 ℃, а некоторые материалы упоминают от 800 до 900 ℃), сохраняя его в тепле в течение определенного периода времени, а затем медленно охлаждая его (например, охлаждение до комнатной температуры в печи), может быть устранена напряжение в материале, пластичность и затяжка материала могут быть в улучшении и микросытизированной. Улучшение межранальной коррозионной устойчивости сплава с помощью лечения отжига в основном отражается в следующих аспектах:

Устранение остаточного стресса: лечение отжига может устранить остаточный стресс, создаваемый сплавом во время обработки, и уменьшить возникновение концентрации стресса. Концентрация стресса является одной из важных причин межгранулярной коррозии, поэтому устранение остаточного стресса помогает улучшить межгранулярную коррозионную стойкость сплава.
Улучшить распределение химического состава на границе зерна: отжигающая обработка может способствовать равномерному распределению элементов сплава и уменьшить сегрегацию химического состава на границе зерна. Это помогает снизить риск межранальной коррозии.
Оптимизируйте граничную структуру зерна. Обработка отжига также может способствовать перестройке и диффузии атомов на границе зерна, что делает граничную структуру зерна более плотной и стабильной. Эта плотная граничная структура зерна может противостоять эрозии коррозийной среды и улучшить межцентричную коррозионную стойкость сплава.

Выбор и оптимизация параметров процесса термической обработки имеет решающее значение для улучшения межгрозионной коррозионной устойчивости 400 никелевых сплавов сплавных труб. Эти параметры включают температуру раствора, время удержания, температуру и время старения, температуру и время отжига и т. Д.
Температура раствора: выбор температуры раствора должен гарантировать, что сплавные элементы могут быть полностью растворены в матрице, образуя равномерный твердый раствор. Слишком низкая температура раствора может привести к неполному растворению легирующих элементов; Слишком высокая температура раствора может привести к ущербной зерновой или улетущении потери легирующих элементов.
Время удержания: продолжительность удержания напрямую влияет на равномерное распределение легирующих элементов и размер зерен. Соответствующее время удержания может способствовать равномерному распределению легирующих элементов и уточнения зерна; Слишком длительное время проведения может привести к ущербе зерна или чрезмерной диффузии легирующих элементов.
Температура и время старения: выбор температуры и времени старения напрямую влияет на тип, размер и распределение осажденных фаз. Соответствующее лечение старения может способствовать формированию фаз укрепления осадков и улучшить их однородность распределения; Слишком высокая температура старения или слишком длительное время старения может привести к укреплению осажденных фаз или чрезмерной диффузии легирующих элементов.
Температура и время отжига: выбор температуры и времени отжига должен гарантировать, что остаточное напряжение может быть устранено, а пластичность и вязкость сплава могут быть улучшены. Слишком низкая температура отжига или слишком короткое время отжига может не эффективно устранить остаточное напряжение; Слишком высокая температура отжига или слишком долго время отжига может привести к уходу за зерном или улетущением элементов сплава.