Jaký druh tepelného zpracování je zapotřebí k obnovení vlastností Monel 400 po svařování?
Po svařování Monel 400, což je jednofázová slitina niklu a mědi v pevném roztoku, proces svařování zavede zbytková napětí, potenciální mechanické zpevnění a lokální mikrostrukturální nehomogenity v tepelně ovlivněné zóně (HAZ) a svarovém kovu. Tyto faktory mohou snížit tažnost, houževnatost a odolnost proti korozi a mohou zvýšit riziko praskání a deformace vlivem koroze. Pro obnovení jeho mechanických vlastností a zmírnění zbytkových pnutí je standardním a doporučeným tepelným zpracováním úplné žíhání, známé také jako žíhání pro odlehčení pnutí nebo rozpouštěcí žíhání, s přísnou kontrolou teploty, doby výdrže a způsobu chlazení.
1. Teplota tepelného zpracování a doba zdržení
Optimální teplota žíhání pro svařované součásti Monel 400 je 870 stupňů až 980 stupňů (1600 stupňů F až 1800 stupňů F).
Doba výdrže závisí na tloušťce obrobku: na každých 25 mm tloušťky řezu se obvykle doporučuje doba výdrže 1 hodina na palec (25,4 mm), s minimální dobou výdrže 15 minut, aby bylo zajištěno rovnoměrné zahřátí v celé součásti a úplné uvolnění napětí.
Teploty pod 870 stupňů jsou nedostatečné k úplnému odstranění zbytkových napětí a změkčení vytvrzené mikrostruktury, zatímco teploty nad 980 stupňů mohou způsobit hrubnutí zrna, které zhoršuje mechanickou pevnost a odolnost proti korozi.
2. Způsob chlazení
Po napuštění při cílové teplotě musí být součást ochlazena rychlým vzduchovým chlazením nebo řízeným rychlým chlazením, spíše než pomalým chlazením pece.
Rychlé ochlazení potlačuje precipitaci intermetalických sloučenin a karbidů na hranicích zrn, které by jinak zhoršovaly tažnost a odolnost proti korozi.
Kalení vodou se obecně nedoporučuje u silných nebo složitě tvarovaných dílů, protože může způsobit nové tepelné namáhání a způsobit deformaci nebo praskání. U většiny svařovaných konstrukcí Monel 400 je preferovanou a bezpečnou metodou chlazení nuceným vzduchem.
3. Základní funkce tohoto tepelného zpracování
Uvolněte zbytková pnutí při svařování: Eliminuje vnitřní pnutí vznikající během tepelného cyklu svařování, čímž se snižuje pravděpodobnost deformace, praskání a praskání korozí v provozu.
Změkčení zpevněné mikrostruktury: Obrátí mechanické zpevnění a tepelné zpevnění ve svarovém kovu a tepelně{0}}ovlivněné zóně, čímž obnoví vlastní tažnost a houževnatost slitiny.
Stabilizace mikrostruktury: Udržuje jednotnou jednofázovou austenitickou strukturu, zabraňuje škodlivému srážení druhé fáze a zachovává vynikající odolnost Monel 400 vůči mořské vodě, kyselině fluorovodíkové a dalším korozivním prostředím.
4. Další poznámky
Monel 400 neprochází fázovou transformací během ohřevu nebo chlazení, takže úpravy kalením a popouštěním běžně používané pro uhlíkové a nízkolegované oceli nejsou použitelné. Tepelné zpracování po svařování je nutné pouze u součástí vystavených vysokému mechanickému zatížení, korozivnímu prostředí nebo přísným požadavkům na rozměrovou stabilitu. U nekritických aplikací s nízkým namáháním lze tepelné zpracování po svařování vynechat na základě konstrukčních specifikací a provozních podmínek.
