Språk 400 nikkellegeringssømløse rør, for eksempel Monel-400, er nikkel-kobberbaserte legeringer som inneholder omtrent 63% til 70% nikkel, så vel som små mengder kobber, jern, mangan og andre elementer. Dette sammensetningsforholdet gir legeringen utmerket korrosjonsbestandighet, spesielt i sjøvann og andre kloridmiljøer, som effektivt kan forhindre stresskorrosjonssprekker. I tillegg har 400 nikkellegering også gode mekaniske egenskaper, prosesseringsegenskaper og sveiseegenskaper, og er et ideelt materiale for å produsere nøkkelkomponenter som kjemisk utstyr, ventiler, pumper, skipskomponenter og varmevekslere.
Intergranulær korrosjon er et lokalisert korrosjonsfenomen som oppstår langs korngrensene, som vanligvis er relatert til faktorer som kjemisk sammensetningssegregering, andre faseutfelling og spenningskonsentrasjon ved korngrensene. I 400 nikkellegeringssømløse rør kan intergranulær korrosjon være forårsaket av mikroskopiske defekter, restspenninger og ujevn kjemisk sammensetning ved korngrensene generert under støping, prosessering eller varmebehandling av legeringen. Når intergranulær korrosjon oppstår, vil den raskt redusere de mekaniske egenskapene og korrosjonsmotstanden til materialet, og til og med føre til at materialet bryter og mislykkes.
Varmebehandlingsprosess er de viktigste virkemidlene for å justere mikrostrukturen til 400 nikkellegering sømløs rør og optimalisere ytelsen. Gjennom rimelig varmebehandlingsprosess kan mikrodefekter generert av legeringen under støping eller prosessering elimineres, den kjemiske sammensetningsfordelingen ved korngrensen kan forbedres, og restspenning kan reduseres og dermed forbedre den intergranulære korrosjonsmotstanden til legeringen.
1. Løsningsbehandling
Løsningsbehandling er en viktig kobling i varmebehandlingsprosessen av 400 nikkellegering sømløs rør. Ved å varme opp legeringen til en tilstrekkelig høy temperatur (vanligvis mellom 1000 ℃ og 1150 ℃, og noen materialer nevner også 950-1050 ℃ eller 1150-1200 ℃), blir legeringselementene fullstendig oppløst i matrisen for å danne en jevn fast løsning. Deretter raskt avkjøl (for eksempel vannslukking) for å opprettholde den faste løsningstilstanden. Mekanismen for løsningsbehandling inkluderer hovedsakelig:
Eliminering av mikrodefekter: Løsningsbehandling kan eliminere mikrodefekter generert av legeringen under støping eller prosessering, for eksempel porer, krympingshulrom, inneslutninger, etc. Disse feilene er ofte utgangspunktet for intergranulær korrosjon.
Forbedre den kjemiske sammensetningsfordelingen ved korngrensen: Løsningsbehandling kan fremme den ensartede fordelingen av legeringselementer, redusere den kjemiske sammensetningssegregeringen ved korngrensen, og dermed redusere risikoen for intergranulær korrosjon.
Kornforfining: Rask avkjøling etter løsningsbehandling hjelper til med å avgrense kornene og forbedre styrken og seigheten til legeringen. Den raffinerte kornstrukturen betyr en økning i antall korngrenser, men den kjemiske sammensetningens segregering og stresskonsentrasjon ved korngrensen forbedres, så motstanden mot intergranulær korrosjon forbedres.
2. Aldringsbehandling
Selv om 400 nikkellegering er en herding-legering som ikke er alder, gjennom passende aldringsbehandling, kan dens hardhet og styrke forbedres til en viss grad, samtidig som den optimaliserer mikrostrukturen til legeringen og forbedrer dens motstand mot intergranulær korrosjon. Aldringsbehandling utføres vanligvis ved lavere temperatur (for eksempel 400 til 500 ℃) og i lengre tid (vanligvis 10 til 12 timer). Virkemekanismen for aldringsbehandling inkluderer hovedsakelig:
Nedbørstyrkingsfase: Under aldringsbehandlingen vil de oppløste atomer i legeringen bli omfordelt og presipitere styrkefaser (for eksempel γ ′ -fase og θ -fase). Den ensartede fordelingen av disse utfelte fasene i matrisen kan effektivt hindre dislokasjonsbevegelse, og dermed forbedre styrken og korrosjonsmotstanden til legeringen. Samtidig kan den utfelte fasen også fylle tomrom og defekter ved korngrensene og redusere forekomsten av intergranulær korrosjon.
Optimaliser korngrensestrukturen: Aldringsbehandling kan fremme atomarrangement og diffusjon ved korngrensene, noe som gjør korngrensestrukturen mer kompakt og stabil. Denne tette korngrensestrukturen kan motstå erosjonen av etsende medier og forbedre den intergranulære korrosjonsmotstanden til legeringen.
3. Annealing behandling
Annealingbehandling er også en vanlig metode i varmebehandlingsprosessen av 400 nikkellegeringer sømløse rør. Ved å varme opp legeringen til en viss temperatur (vanligvis mellom 700 ℃ og 900 ℃, og noen materialer nevner 800 ℃ til 900 ℃), og holder den varm i en periode og deretter sakte avkjøling av den (for eksempel å avkjøle den til romtemperatur i en ovn), kan stresset inne i materialet elimineres, den materialet og tøffheten. Forbedringen av den intergranulære korrosjonsmotstanden til legeringen ved å annealingbehandling gjenspeiles hovedsakelig i følgende aspekter:
Fjern gjenværende stress: Annealingbehandling kan eliminere restspenningen som genereres av legeringen under prosessering og redusere forekomsten av stresskonsentrasjon. Stresskonsentrasjon er en av de viktige årsakene til intergranulær korrosjon, så eliminering av gjenværende stress hjelper til med å forbedre den intergranulære korrosjonsmotstanden til legeringen.
Forbedre den kjemiske sammensetningsfordelingen ved korngrensen: annealingbehandling kan fremme den ensartede fordelingen av legeringselementer og redusere den kjemiske sammensetningssegregeringen ved korngrensen. Dette bidrar til å redusere risikoen for intergranulær korrosjon.
Optimaliser korngrensestrukturen: Annealingbehandling kan også fremme omorganisering og diffusjon av atomer ved korngrensen, noe som gjør korngrensestrukturen tettere og stabil. Denne tette korngrensestrukturen kan motstå erosjonen av etsende medier og forbedre den intergranulære korrosjonsmotstanden til legeringen.
Valg og optimalisering av varmebehandlingsprosessparametere er avgjørende for å forbedre den intergranulære korrosjonsmotstanden til 400 nikkellegeringer sømløse rør. Disse parametrene inkluderer løsningstemperatur, holdetid, aldringstemperatur og tid, annealingstemperatur og tid osv.
Løsningstemperatur: Valget av løsningstemperatur skal sikre at legeringselementene kan oppløses fullstendig i matrisen for å danne en jevn fast løsning. For lav løsningstemperatur kan føre til ufullstendig oppløsning av legeringselementer; For høy løsningstemperatur kan føre til kornpris eller flyktningstap av legeringselementer.
Holdtid: Lengden på holdetiden påvirker direkte den ensartede fordelingen av legeringselementer og størrelsen på korn. Passende holdetid kan fremme den ensartede fordelingen av legeringselementer og kornforfining; For lang holdetid kan føre til groving av korn eller overdreven diffusjon av legeringselementer.
Aldringstemperatur og tid: Valget av aldringstemperatur og tid påvirker direkte type, størrelse og fordeling av utfelte faser. Passende aldringsbehandling kan fremme dannelsen av nedbørstyrking av faser og forbedre deres fordelingsenhet; For høy aldringstemperatur eller for lang aldringstid kan føre til grovfelling av utfelte faser eller overdreven diffusjon av legeringselementer.
Annealingstemperatur og tid: Valget av glødetemperatur og tid skal sikre at gjenværende stress kan elimineres og plastisiteten og seigheten til legeringen kan forbedres. For lav annealingstemperatur eller for kort annealingstid kan ikke eliminere gjenværende stress effektivt; For høy annealingtemperatur eller for lang annealingstid kan føre til korn grov eller flyktig tap av legeringselementer.
.jpg?imageView2/2/format/jp2 "1/4")
