Kuinka lämpökäsittelyprosessi parantaa 400 nikkeli -seoksen saumattomien putkien rakeiden välistä korroosionkestävyyttä?

400 nikkeli-seoksen saumattomat putket, kuten Monel-400, ovat nikkelipohjaisia ​​seoksia, jotka sisältävät noin 63–70% nikkeliä, samoin kuin pieniä määriä kuparia, rautaa, mangaania ja muita elementtejä. Tämä koostumissuhde antaa seokselle erinomaisen korroosionkestävyyden, etenkin meriveden ja muiden kloridiympäristöissä, mikä voi tehokkaasti estää stressikorroosiohalkeamisen. Lisäksi 400 nikkeliseoksella on myös hyvät mekaaniset ominaisuudet, prosessointiominaisuudet ja hitsausominaisuudet, ja se on ihanteellinen materiaali avainkomponenttien, kuten kemiallisten laitteiden, venttiilien, pumppujen, laivan komponenttien ja lämmönvaihtimien valmistukseen.

Kransaarinen korroosio on paikallinen korroosio -ilmiö, joka tapahtuu viljarajoja pitkin, mikä liittyy yleensä tekijöihin, kuten kemiallisen koostumuksen segregaatio, toisen faasin saostuminen ja stressipitoisuus viljarajoissa. 400 nikkeli -seoksen saumattomassa putkessa rakeiden välinen korroosio voi johtua mikroskooppisista virheistä, jäännösjännityksistä ja epätasaisesta kemiallisesta koostumuksesta seoksen valu-, prosessointi- tai lämpökäsittelyn aikana syntyneiden viljarajojen kanssa. Kun rakeiden välinen korroosio tapahtuu, se vähentää nopeasti materiaalin mekaanisia ominaisuuksia ja korroosionkestävyyttä ja jopa aiheuttaa materiaalin rikkoutumisen ja epäonnistumisen.

Lämmönkäsittelyprosessi on keskeinen keino säätää mikrorakennetta 400 nikkeliseos saumaton putki ja optimoi sen suorituskyky. Kohtuullisen lämmönkäsittelyprosessin avulla seoksen tuottamat mikrovirheet valun tai prosessoinnin aikana voidaan eliminoida, kemiallisen koostumuksen jakautumista viljarajalla voidaan parantaa, ja jäännösjännitys voidaan vähentää, mikä parantaa seoksen rakeista välistä korroosionkestävyyttä.

1. Liuoskäsittely
Liuoskäsittely on tärkeä yhteys 400 nikkeli -seoksen saumattoman putken lämpökäsittelyprosessissa. Kuumentamalla seosta riittävän korkeaan lämpötilaan (yleensä välillä 1000 ℃-1150 ℃ ja jotkut materiaalit mainitsevat myös 950-1050 ℃ tai 1150-1200 ℃), seoselementit liuentaan kokonaan matriisiin tasaisen kiinteän liuoksen muodostamiseksi. Jäähdytä sitten nopeasti (kuten veden sammutus) kiinteän liuostilan ylläpitämiseksi. Liuoskäsittelymekanismi sisältää pääasiassa:
Mikrovaurioiden eliminointi: Liuoskäsittely voi eliminoida seoksen tuottamat mikrovirheet valun tai prosessoinnin aikana, kuten huokoset, kutistumisontelot, sulkeumat jne. Nämä viat ovat usein rakeiden välisen korroosion lähtökohta.
Paranna kemiallisen koostumuksen jakautumista viljarajalla: Liuoskäsittely voi edistää seostuselementtien tasaista jakautumista, vähentää kemiallisen koostumuksen segregaatiota viljarajalla ja vähentää siten rakeiden välisen korroosion riskiä.
Viljan hienosäätö: Nopea jäähdytys liuoskäsittelyn jälkeen auttaa tarkentamaan jyviä ja parantamaan seoksen voimakkuutta ja sitkeyttä. Hienostettu viljarakenne tarkoittaa viljarajojen lukumäärän kasvua, mutta kemiallisen koostumuksen segregaatio ja stressipitoisuus viljarajaan paranee, joten resistenssi rakeiden väliselle korroosiolle paranee.

2. ikääntymishoito
Vaikka 400 nikkeli-seos on ikäryhmän kovettavan seos, asianmukaisen ikääntymisen hoidon avulla sen kovuutta ja voimaa voidaan parantaa tietyssä määrin, samalla kun optimoi seoksen mikrorakenne edelleen ja parantaa sen vastustuskykyä rakeiden väliselle korroosiolle. Ikääntymiskäsittely suoritetaan yleensä alhaisemmassa lämpötilassa (kuten 400 ℃ - 500 ℃) ja pidemmän ajan (yleensä 10 - 12 tuntia). Ikääntymishoidon vaikutusmekanismi sisältää pääasiassa:
Saostumisvaihe: ikääntymiskäsittelyn aikana seoksen liuenneen aineen atomit jakautuvat uudelleen ja saostavat vahvistamisfaasit (kuten y 'faasi ja θ -faasi). Näiden saostuneiden vaiheiden tasainen jakauma matriisissa voi tehokkaasti estää dislokaation liikettä parantaen siten seoksen lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Samanaikaisesti saostettu faasi voi myös täyttää tyhjiöt ja puutteet viljarajoissa ja vähentää rakeiden välisen korroosion esiintymistä.
Optimoi viljarakenteen rakenne: Ikääntymiskäsittely voi edistää atomien uudelleenjärjestelyä ja diffuusiota viljarajoissa, mikä tekee rajarakenteesta kompakti ja vakaamman. Tämä tiheä viljarajarakenne voi vastustaa syövyttävän väliaineen eroosiota ja parantaa seoksen rakeiden välistä korroosionkestävyyttä.

3. Hehkutushoito
Hehkutuskäsittely on myös yleinen menetelmä 400 nikkeliseoksen saumattomien putkien lämpökäsittelyprosessissa. Kuumentamalla seosta tiettyyn lämpötilaan (yleensä välillä 700 ℃ - 900 ℃ ja jotkut materiaalit mainitsevat 800 ℃ - 900 ℃) pitäen sitä lämpimänä tietyn ajanjakson ajan ja jäähdyttämällä sitten hitaasti (kuten se jäähdytä se huoneenlämpötilaan uunissa), materiaalin stressi voidaan eliminoida, materiaalin plastisuus ja kovuus voidaan parantaa, ja materiaalin mikrostruktuuri voidaan optimoida. Seoksen rakeiden välisen korroosionkestävyyden parantaminen hehkuttamalla hoidon heijastuu pääasiassa seuraavilla näkökohdilla:

Jäännösjännityksen poistaminen: Hehkutushoito voi poistaa seoksen aiheuttaman jäännösjännityksen prosessoinnin aikana ja vähentää stressipitoisuuden esiintymistä. Stressipitoisuus on yksi tärkeistä rakeiden välisestä korroosion syistä, joten jäännösjännityksen poistaminen auttaa parantamaan seoksen rakeiden välistä korroosioresistenssiä.
Paranna kemiallisen koostumuksen jakautumista viljarajalla: hehkutuskäsittely voi edistää seoselementtien tasaista jakautumista ja vähentää kemiallisen koostumuksen segregaatiota viljarajalla. Tämä auttaa vähentämään rakeiden välisen korroosion riskiä.
Viljarajarakenteen optimointi: Hehkutuskäsittely voi myös edistää atomien uudelleenjärjestelyä ja diffuusiota viljarajassa, mikä tekee rajarakenteesta tiheämmän ja vakaamman. Tämä tiheä viljarajarakenne voi vastustaa syövyttävän väliaineen eroosiota ja parantaa seoksen rakeiden välistä korroosionkestävyyttä.

Lämpökäsittelyprosessin parametrien valinta ja optimointi ovat ratkaisevan tärkeitä 400 nikkeli -seoksen saumattomien putkien rakeiden välisen korroosionkestävyyden parantamiseksi. Nämä parametrit sisältävät liuoksen lämpötilan, pitämisajan, ikääntymisen lämpötilan ja ajan, hehkutuslämpötilan ja ajan jne.
Liuoslämpötila: Liuoslämpötilan valinnan tulisi varmistaa, että seostuselementit voidaan liuottaa kokonaan matriisiin tasaisen kiinteän liuoksen muodostamiseksi. Liian matala liuoslämpötila voi johtaa seostavien elementtien puutteelliseen liukenemiseen; Liian korkea liuoslämpötila voi johtaa viljakouristumiseen tai seostuselementtien haihtumiseen.
Pysyvä aika: Pysyajan pituus vaikuttaa suoraan seostavien elementtien tasaiseen jakautumiseen ja jyvien kokoon. Asianmukainen pitoaika voi edistää seostuselementtien tasaista jakautumista ja viljan hienosäätöä; Liian pitkä pitoaika voi johtaa viljakouristumiseen tai seostuselementtien liialliseen diffuusioon.
Ikääntymislämpötila ja aika: Ikääntymislämpötilan ja ajan valinta vaikuttaa suoraan saostuneiden vaiheiden tyyppiin, kokoon ja jakautumiseen. Asianmukainen ikääntymiskäsittely voi edistää saostumien vahvistamisfaasien muodostumista ja parantaa niiden jakautumista; Liian korkea ikääntymislämpötila tai liian pitkä ikääntymisaika voi johtaa saostuneiden vaiheiden karaamiseen tai seostuselementtien liialliseen diffuusioon.
Hehkutuslämpötila ja aika: Hehkutuslämpötilan ja ajan valinnan tulisi varmistaa, että jäännösjännitys voidaan eliminoida ja seoksen plastisuutta ja sitkeyttä voidaan parantaa. Liian matala hehkutuslämpötila tai liian lyhyt hehkutusaika ei välttämättä poista tehokkaasti jäännösjännitystä; Liian korkea hehkutuslämpötila tai liian pitkä hehkutusaika voi johtaa viljasäikeiden karkeutumiseen tai seoselementtien haihtumiseen .