ต้องใช้ความร้อนแบบใดเพื่อคืนคุณสมบัติของ Monel 400 หลังการเชื่อม?
หลังจากการเชื่อม Monel 400 ซึ่งเป็นโลหะผสมนิกเกิล-ทองแดงที่มีสารละลายของแข็งเฟสเดียว กระบวนการเชื่อมจะทำให้เกิดความเค้นตกค้าง การแข็งตัวของงานที่อาจเกิดขึ้น และความไม่เป็นเนื้อเดียวกันของโครงสร้างจุลภาคเฉพาะที่ในโซนที่ได้รับความร้อน (HAZ) และโลหะเชื่อม ปัจจัยเหล่านี้สามารถลดความเหนียว ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อน และอาจเพิ่มความเสี่ยงของการแตกร้าวและการเสียรูปจากการกัดกร่อนจากความเค้น เพื่อคืนคุณสมบัติทางกลและบรรเทาความเค้นตกค้าง การรักษาความร้อนมาตรฐานและที่แนะนำคือการบำบัดด้วยการหลอมแบบเต็ม หรือที่เรียกว่าการหลอมบรรเทาความเครียดหรือการหลอมสารละลาย โดยมีการควบคุมอุณหภูมิ เวลาจับ และวิธีการทำความเย็นอย่างเข้มงวด
1. อุณหภูมิการรักษาความร้อนและระยะเวลาในการถือครอง
อุณหภูมิการอบอ่อนที่เหมาะสมที่สุดสำหรับส่วนประกอบที่เชื่อม Monel 400 คือ 870 องศาถึง 980 องศา (1600 องศา F ถึง 1800 องศา F)
เวลาจับยึดขึ้นอยู่กับความหนาของชิ้นงาน: สำหรับความหนาของหน้าตัดทุก ๆ 25 มม. โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้เวลาจับยึด 1 ชั่วโมงต่อนิ้ว (25.4 มม.) โดยมีเวลาจับยึดขั้นต่ำ 15 นาที เพื่อให้มั่นใจว่าได้รับความร้อนสม่ำเสมอทั่วทั้งส่วนประกอบและคลายความเครียดได้อย่างสมบูรณ์
อุณหภูมิที่ต่ำกว่า 870 องศาไม่เพียงพอที่จะขจัดความเค้นตกค้างและทำให้โครงสร้างจุลภาคที่แข็งตัวอ่อนตัวลง ในขณะที่อุณหภูมิที่สูงกว่า 980 องศาอาจทำให้เกรนหยาบ ซึ่งทำให้ความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการกัดกร่อนลดลง
2. วิธีการทำความเย็น
หลังจากการแช่ที่อุณหภูมิเป้าหมาย ส่วนประกอบจะต้องถูกทำให้เย็นลงโดยการระบายความร้อนด้วยอากาศอย่างรวดเร็วหรือการควบคุมการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว แทนที่จะระบายความร้อนในเตาเผาอย่างช้าๆ
การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจะยับยั้งการตกตะกอนของสารประกอบระหว่างโลหะและคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน ซึ่งจะทำให้ความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนลดลง
โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้การชุบน้ำกับชิ้นส่วนที่หนาหรือมีรูปร่างซับซ้อน เนื่องจากอาจทำให้เกิดความเครียดจากความร้อนใหม่ และทำให้เกิดการบิดเบี้ยวหรือแตกร้าวได้ สำหรับโครงสร้าง Monel 400 ที่มีการเชื่อมส่วนใหญ่ การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีที่นิยมและปลอดภัย
3. หน้าที่หลักของการบำบัดความร้อนนี้
บรรเทาความเค้นตกค้างจากการเชื่อม: ขจัดความเค้นภายในที่เกิดขึ้นระหว่างวงจรความร้อนในการเชื่อม ช่วยลดโอกาสที่จะเกิดการบิดเบี้ยว การแตกร้าว และการกัดกร่อนจากความเค้นในการให้บริการ
ทำให้โครงสร้างจุลภาคที่ชุบแข็งนิ่มลง: พลิกกลับกระบวนการชุบแข็งและการชุบแข็งด้วยความร้อนในโลหะเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน- คืนความเหนียวและความเหนียวโดยธรรมชาติของโลหะผสม
ทำให้โครงสร้างจุลภาคมีเสถียรภาพ: รักษาโครงสร้างออสเทนนิติกเฟสเดียวที่สม่ำเสมอ ป้องกันการตกตะกอนในระยะที่สองที่เป็นอันตราย และรักษาความต้านทานที่ดีเยี่ยมของ Monel 400 ต่อน้ำทะเล กรดไฮโดรฟลูออริก และสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอื่นๆ
4. หมายเหตุเพิ่มเติม
Monel 400 ไม่ผ่านการเปลี่ยนเฟสระหว่างการให้ความร้อนหรือความเย็น ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้การชุบแข็งและการอบคืนตัวที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนและโลหะผสมต่ำได้ การอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อมจำเป็นเฉพาะกับส่วนประกอบที่รับภาระทางกลสูง สภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน หรือข้อกำหนดด้านความเสถียรของขนาดที่เข้มงวดเท่านั้น สำหรับการใช้งานที่ไม่สำคัญและมีความเครียดต่ำ การอบชุบหลังการเชื่อมสามารถละเว้นได้ตามข้อกำหนดการออกแบบและเงื่อนไขการบริการ
