Jak proces tepelného zpracování zvyšuje intergranulární odolnost proti korozi 400 niklových slitinových plynusů?

400 niklové slitiny bezproblémové trubky, jako je monel-400, jsou slitiny na bázi niklu obsahující asi 63% až 70% nikl, stejně jako malá množství mědi, železa, manganu a dalších prvků. Tento poměr složení dává slitině vynikající odolnost proti korozi, zejména v mořské vodě a jiných chloridových prostředích, což může účinně zabránit praskání korozí stresu. Kromě toho má slitina 400 niklu také dobré mechanické vlastnosti, zpracovatelské vlastnosti a svařovací vlastnosti a je ideálním materiálem pro výrobu klíčových komponent, jako jsou chemická zařízení, ventily, čerpadla, komponenty lodí a výměníky tepla.

Intergranulární koroze je lokalizovaný jev korozi, který se vyskytuje podél hranic zrn, který obvykle souvisí s faktory, jako je segregace chemického složení, srážení druhé fáze a koncentrace stresu na hranicích zrn. Ve 400 niklové slitině plynulé potrubí může být intergranulární koroze způsobena mikroskopickými defekty, zbytkovými napětími a nerovnoměrným chemickým složením na hranicích zrn generovaných během lití, zpracování nebo tepelného zpracování slitiny. Jakmile dojde k intergranulární korozi, rychle sníží mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi materiálu a dokonce způsobí, že se materiál prolomí a selhává.

Proces tepelného zpracování je klíčovým prostředkem k úpravě mikrostruktury 400 niklové slitiny bezproblémové trubky a optimalizovat jeho výkon. Během přiměřeného procesu tepelného zpracování lze eliminovat mikropodniky generované slitinou během lití nebo zpracování, může být distribuce chemického složení na hranici zrna zlepšena a zbytkové napětí může být sníženo, čímž se zlepšuje intergranulární odolnost proti korozi.

1. ošetření řešení
Ošetření řešení je důležitým spojením v procesu tepelného zpracování 400 niklové slitiny bezproblémové trubky. Vytápěním slitiny na dostatečně vysokou teplotu (obvykle mezi 1000 ℃ a 1150 ℃ a některé materiály také zmiňují 950-1050 ℃ nebo 1150-1200 ℃), prvky slitiny jsou zcela rozpuštěny v matrici za vzniku rovnoměrného solidního roztoku. Pak rychle vychladne (například zhášení vody), aby se udržel stav pevného roztoku. Mechanismus ošetření roztoku zahrnuje hlavně:
Eliminace mikro defektů: Ošetření roztoku může eliminovat mikropodniky generované slitinou během lití nebo zpracování, jako jsou póry, dutiny smrštění, inkluze atd. Tyto defekty jsou často výchozím bodem intergranulární koroze.
Zlepšete distribuci chemického složení na hranici zrna: Ošetření roztoku může podpořit rovnoměrné rozdělení legovacích prvků, snížit segregaci chemického složení na hranici zrn, a tak snížit riziko intergranulární koroze.
Zlepšení zrna: Rychlé chlazení po ošetření roztoku pomáhá zdokonalovat zrna a zlepšit sílu a houževnatost slitiny. Rafinovaná struktura zrna znamená zvýšení počtu hranic zrn, ale segregace chemického složení a koncentrace napětí na hranici zrn jsou zlepšeny, takže se zlepšuje odolnost vůči intergranulární korozi.

2. léčba stárnutí
Ačkoli 400 slitiny niklu je slitina bez ageru, prostřednictvím vhodné ošetření stárnutí může být jeho tvrdost a síla do jisté míry zlepšena, přičemž dále optimalizuje mikrostrukturu slitiny a zlepšuje její odolnost vůči intergranulární korozi. Ošetření stárnutí se obvykle provádí při nižší teplotě (jako je 400 ℃ až 500 ℃) a po delší dobu (obvykle 10 až 12 hodin). Mechanismus působení stárnutí ošetření zahrnuje hlavně:
Fáze posilování srážek: Během ošetření stárnutí budou atomy solutu ve slitině redistribuovány a srážejí fáze posilování (jako je fáze y 'a fáze 9). Rovnoměrné rozdělení těchto vysrážených fází v matrici může účinně bránit dislokačnímu pohybu, čímž se zlepšuje odolnost slitiny pevnosti a koroze. Současně může vysrážená fáze také vyplnit dutiny a defekty na hranicích zrn a snížit výskyt intergranulární koroze.
Optimalizujte strukturu hranice zrna: Ošetření stárnutí může podporovat atomové přeskupení a difúzi na hranicích zrn, což činí strukturu hranice zrn kompaktnější a stabilnější. Tato hustá hraniční struktura zrna může odolat erozi korozivních médií a zlepšit intergranulární odolnost proti korozi slitiny.

3. léčba žíhání
Léčba žíhání je také běžnou metodou v procesu tepelného zpracování 400 niklových lehkých potrubí. Vytápěním slitiny na určitou teplotu (obvykle mezi 700 ℃ a 900 ℃ a některé materiály zmiňují 800 ℃ až 900 ℃), udržování v teple po určitou dobu a poté pomalu ochlazení (jako je ochlazení na pokojovou teplotu v peci), lze jej vyloučit, může být vylepšen napětí a hladnost materiálu je možné optimizovat. Zlepšení intergranulární odolnosti proti korozi slitiny léčbou žíhání se odráží hlavně v následujících aspektech:

Eliminace zbytkového stresu: Léčba žíhání může eliminovat zbytkový napětí generovaný slitinou během zpracování a snížit výskyt koncentrace napětí. Koncentrace stresu je jednou z důležitých příčin intergranulární koroze, takže eliminace zbytkového stresu pomáhá zlepšit intergranulární odolnost proti korozi slitiny.
Zlepšit distribuci chemického složení na hranici zrn: Ošetření žíhání může podpořit rovnoměrné rozdělení prvků slitin a snížit segregaci chemického složení na hranici zrn. To pomáhá snížit riziko intergranulární koroze.
Optimalizace struktury hranice zrna: Ošetření žíhání může také podpořit přeskupení a difúzi atomů na hranici zrn, což činí hraniční strukturu zrn hustší a stabilnější. Tato hustá hraniční struktura zrna může odolat erozi korozivních médií a zlepšit intergranulární odolnost proti korozi slitiny.

Výběr a optimalizace parametrů procesu tepelného zpracování je zásadní pro zlepšení intergranulární odolnosti proti korozi 400 niklové slitiny bezproblémové trubky. Tyto parametry zahrnují teplotu řešení, doba držení, teplotu a čas stárnutí, teplotu a čas žíhání atd.
Teplota roztoku: Volba teploty roztoku by měla zajistit, aby prvky při lezení mohou být v matrici zcela rozpuštěny za vzniku rovnoměrného pevného roztoku. Příliš nízká teplota roztoku může vést k neúplnému rozpuštění legovacích prvků; Příliš vysoká teplota roztoku může vést k hrubému zrna nebo ztrátě těkacího prvku legovacích prvků.
Doba držení: Délka doby držení přímo ovlivňuje rovnoměrné rozdělení legovacích prvků a velikost zrn. Přiměřená doba držení může podpořit rovnoměrné rozdělení prvků legí a zdokonalení obilí; Příliš dlouhá doba držení může vést k hrubému zrna nebo nadměrné difúzi legovacích prvků.
Teplota a doba stárnutí: Volba teploty a času stárnutí přímo ovlivňuje typ, velikost a distribuci srážených fází. Přiměřené ošetření stárnutí může podpořit tvorbu fází posilování srážení a zlepšit jejich distribuční uniformitu; Příliš vysoká teplota stárnutí nebo příliš dlouhá doba stárnutí může vést k hrubnutí vysrážených fází nebo nadměrné difúzi legovacích prvků.
Teplota a čas žíhání: Výběr teploty a času žíhání by měl zajistit, aby bylo možné eliminovat zbytkové napětí a může být vylepšena plasticita a houževnatost slitiny. Příliš nízká teplota žíhání nebo příliš krátká doba žíhání nemusí účinně eliminovat zbytkový napětí; Příliš vysoká teplota žíhání nebo příliš dlouhá doba žíhání může vést ke ztrátě zrna nebo těkavé ztráty prvků slitin.