1. Облекчаване на остатъчния стрес
Процесите на студена обработка, като валцуване, изтегляне, щамповане и огъване, ще въведат високо остатъчно напрежение в Monel 400, което води до вътрешна концентрация на напрежение, повишен риск от корозионно напукване и нестабилност на размерите.
Високотемпературното темпериране за Monel 400 обикновено се извършва в температурния диапазон от 538 градуса до 649 градуса, като времето на задържане се определя от дебелината на компонента и степента на обработка. При тази температура атомната дифузия се ускорява, дислокациите се движат и пренареждат и изкривената решетка постепенно се възстановява. Този процес ефективно елиминира остатъчните напрежения на опън и натиск, генерирани от пластична деформация.
Облекчаването на стреса е най-критичното подобрение на закаляването при висока температура:
Той значително намалява чувствителността към корозионно напукване под напрежение (SCC) в хлорид, гореща основа и други сурови среди, като повишава безопасността и експлоатационния живот на компонентите.
Той стабилизира точността на размерите на частите, предотвратявайки деформация, изкривяване или отклонение на размера по време на машинна обработка, съхранение и дългосрочно-обслужване, което е от съществено значение за прецизни компоненти и заварени конструкции.
2. Регулиране на механичните свойства
Монел 400 получава висока якост и твърдост чрез студена обработка, но страда от намалена пластичност и издръжливост. Високотемпературното темпериране може обратимо да регулира неговите механични свойства чрез контролиране на възстановяването и частичната рекристализация.
Намаляване на твърдостта и якостта: Тъй като дислокациите се елиминират и закалената-структура се отпусне, якостта на опън, границата на провлачване и твърдостта на студено{1}}обработения Monel 400 намаляват постепенно с повишаване на температурата на темпериране и времето на задържане. Този ефект на омекотяване позволява на материала да възвърне обработваемостта, което прави последващите операции по рязане, пробиване и формоване по-лесни.
Подобряване на пластичността и издръжливостта: След закаляване при висока температура, удължението и намаляването на площта са значително подобрени. Материалът преминава от крехко, твърдо състояние в здраво и пластично, подобрявайки устойчивостта си на ударно натоварване и предотвратявайки крехко счупване при динамично напрежение. Това е особено важно за тръбопроводни компоненти, крепежни елементи и морско оборудване, подложени на вибрации и удари.
Трябва да се подчертае, че Monel 400 не може да бъде укрепен чрез висока температура. Ако се изисква висока якост, студената обработка все още е основният метод, а темперирането се използва само за облекчаване на напрежението и съвпадение на якостта.
3. Подобряване на устойчивостта на корозия
Устойчивостта на корозия на студено{0}}обработения Monel 400 често е отслабена поради остатъчно напрежение и изкривяване на решетката. Закаляването при висока температура осигурява две ключови подобрения:
Първо, облекчаването на напрежението елиминира-предизвиканите от напрежение пътища на корозия. Остатъчното напрежение може да причини локално разрушаване на пасивния филм, ускорявайки питинговата и пукнатината корозия. След закаляване, равномерният и стабилен пасивен филм върху повърхността на сплавта се оформя и поддържа по-лесно, подобрявайки общата устойчивост на корозия в редуциращи киселини, морска вода и алкални среди.
Второ, темперирането хомогенизира микроструктурата. Студената обработка води до изкривяване на зърната и неравномерно разпределение на елементите. Дифузията при висока температура насърчава елементарната хомогенност, намалява локалната галванична корозия и подобрява цялостната еднородност на корозията. Това е особено ценно за приложения в химическата обработка, морското инженерство и системите за десулфуриране на димни газове.
4. Подобряване на ефективността на заваряване
Заварените съединения на Monel 400 са склонни към остатъчно напрежение, втвърдяване и горещо напукване. Закаляването при висока температура, особено термичната обработка след -заваряване (PWHT), носи очевидни подобрения:
Облекчава остатъчното напрежение при заваряване, намалявайки риска от напукване и деформация на заваръчния шев.
Той омекотява закалената зона-засегната от топлина (HAZ), като подобрява пластичността и здравината на съединението и възстановява последователността на механичните свойства между основния метал и заваръчния шев.
Намалява сегрегацията в микроструктурата на заваръчния шев, подобрявайки консистенцията на устойчивост на корозия на заварената структура и избягвайки локализирана корозионна повреда на заваръчния шев.
Заключение
Високотемпературното темпериране не води до укрепване на утаяването за Monel 400, но осигурява съществени подобрения на производителността чрез облекчаване на напрежението, възстановяване на микроструктурата и хомогенизиране на свойствата. Той ефективно елиминира остатъчното напрежение, подобрява стабилността на размерите, регулира механичните свойства, за да балансира здравината и пластичността, повишава устойчивостта на корозия и надеждността на заваръчните съединения. За студено{3}}обработени и заварени компоненти Monel 400 разумното закаляване при висока температура е необходим процес на термична обработка, за да се осигури производителност и експлоатационен живот при тежки работни условия.
