Πώς διαφορετικές διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας (ανόπτηση, επεξεργασία διαλύματος, γήρανση) ρυθμίζουν τη σκληρότητα των κραμάτων με βάση το νικέλιο-

1. Ανόπτηση: Μαλάκωμα του κράματος για μείωση της σκληρότητας

Βασική Αρχή

Επίδραση στη σκληρότητα

Για κράματα με βάση το κρύο - επεξεργασμένο νικέλιο - (π.χ. φύλλα Inconel 625 με κρύο - έλασης), η ανόπτηση εξαλείφει τη σκλήρυνση της εργασίας διαγράφοντας τις συσσωρεύσεις εξάρθρωσης, με αποτέλεσμα σημαντική μείωση της σκληρότητας και αύξηση της ολκιμότητας.

Για τα κράματα με βάση το χυτό νικέλιο -, η ανόπτηση μειώνει τη σκληρότητα που προκαλείται από τον δενδριτικό διαχωρισμό και τις παραμένουσες τάσεις, καθιστώντας το κράμα ευκολότερο στη μηχανική επεξεργασία.

Παράδειγμα: Το Inconel 718 επεξεργασμένο με κρύο - έχει σκληρότητα περίπου 320 HB. Μετά από ανόπτηση στους 980∘C για 1 ώρα ακολουθούμενη από ψύξη σε φούρνο, η σκληρότητά του πέφτει σε περίπου 190 HB.

2. Θεραπεία λύσης: Ομογενοποίηση της μήτρας για να ορίσετε μια βασική γραμμή σκληρότητας

Βασική Αρχή

Επίδραση στη σκληρότητα

Σε σύγκριση με την κατάσταση επεξεργασίας ως - χυτή ή ψυχρή -, η επεξεργασία διαλύματος μειώνει τη σκληρότητα διαλύοντας τις χονδρές, εύθραυστες δευτερεύουσες φάσεις και ομογενοποιώντας τη μήτρα. Για παράδειγμα, καθώς το - cast Inconel 718 έχει σκληρότητα ~250 HB και μετά από επεξεργασία διαλύματος στους 1065∘C για 1 ώρα και σβήσιμο με νερό, η σκληρότητα μειώνεται στα ~210 HB.

Σε σύγκριση με την κατάσταση ανόπτησης, τα κράματα που έχουν υποστεί επεξεργασία με διάλυμα - έχουν ελαφρώς υψηλότερη σκληρότητα επειδή το υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα έχει υψηλότερο βαθμό παραμόρφωσης πλέγματος από τη μήτρα ισορροπίας που σχηματίζεται από αργή ψύξη κατά τη διάρκεια της ανόπτησης.

Η επεξεργασία διαλύματος από μόνη της δεν μπορεί να μεγιστοποιήσει τη σκληρότητα των κραμάτων με βάση την καθίζηση - σκληρυνόμενο νικέλιο -. προετοιμάζει μόνο τη μικροδομή για μεταγενέστερη ενίσχυση.

3. Θεραπεία γήρανσης: Κατακρήμνιση φάσεων ενίσχυσης για μεγιστοποίηση της σκληρότητας

Βασική Αρχή

Επίδραση στη σκληρότητα

Για το επεξεργασμένο διάλυμα με - Inconel 718, μετά από διπλή γήρανση - σταδίου (720∘C για 8 ώρες, ψύξη σε φούρνο στους 620∘C για 8 ώρες, μετά ψύξη με αέρα), η σκληρότητά του αυξάνεται απότομα από ~210 HB σε360–400 HB.

Η αλλαγή σκληρότητας κατά τη γήρανση ακολουθεί μια τυπική τάση: αυξάνεται γρήγορα στο αρχικό στάδιο (καθώς τα ιζήματα σχηματίζουν πυρήνα και μεγαλώνουν σε κρίσιμο μέγεθος), φτάνει στο μέγιστο όταν τα ιζήματα είναι λεπτά και ομοιόμορφα κατανεμημένα και στη συνέχεια μειώνεται (υπερβολικά) καθώς τα ιζήματα τραχύνονται και χάνουν την ικανότητα εξάρθρωσης - καρφίτσωσης.

Για κράματα με βάση το νικέλιο - χωρίς κατακρήμνιση - (π.χ. Inconel 600, ένα στερεό κράμα ενισχυμένο με διάλυμα -), η γήρανση έχει μικρή επίδραση στη σκληρότητα επειδή δεν υπάρχουν φάσεις ενίσχυσης για καθίζηση. Η σκληρότητά του εξαρτάται κυρίως από την επεξεργασία διαλύματος και την ψυχρή επεξεργασία.

4. Συνεργική επίδραση των συνδυασμένων διεργασιών

Λύση θεραπεία + Γήρανση: Ο πιο συνηθισμένος συνδυασμός για κατακρήμνιση - σκληρυνόμενα κράματα με βάση το νικέλιο -, τα οποία μπορούν να επιτύχουν την υψηλότερη σκληρότητα και αντοχή διατηρώντας παράλληλα αποδεκτή σκληρότητα.

Ανόπτηση + Ψυχρή Εργασία + Επεξεργασία διαλύματος: Χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση του μεγέθους των κόκκων του κράματος. η σκληρότητα μπορεί να ελεγχθεί ρυθμίζοντας τον βαθμό ψυχρής εργασίας πριν από την επεξεργασία διαλύματος.