كيف تنظم عمليات المعالجة الحرارية المختلفة (التليين، ومعالجة المحاليل، والتعتيق) صلابة السبائك القائمة على النيكل-

1. التلدين: تليين السبيكة لتقليل الصلابة

المبدأ الأساسي

التأثير على الصلابة

بالنسبة للسبائك المصنوعة على البارد - من النيكل - (على سبيل المثال، صفائح Inconel 625 المدلفنة على البارد -)، فإن التلدين يزيل تصلب العمل عن طريق محو تراكمات الخلع، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في الصلابة وزيادة في الليونة.

بالنسبة للسبائك القائمة على النيكل المصبوب -، فإن التلدين يقلل من الصلابة الناتجة عن الفصل التشعبي والضغوط المتبقية، مما يجعل تصنيع السبيكة أسهل.

مثال: إنكونيل 718 المشغول على البارد - يتمتع بصلابة تصل إلى 320 هيكبورد تقريبًا. بعد التلدين عند درجة حرارة 980 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة يليها تبريد الفرن، تنخفض صلابته إلى حوالي 190 HB.

2. معالجة المحلول: تجانس المصفوفة لتحديد خط الأساس للصلابة

المبدأ الأساسي

التأثير على الصلابة

بالمقارنة مع حالة العمل - المصبوبة أو الباردة -، فإن معالجة المحلول تقلل من الصلابة عن طريق إذابة المراحل الثانوية الخشنة والهشة وتجانس المصفوفة. على سبيل المثال، بما أن - صب Inconel 718 لديه صلابة ~250 HB، وبعد معالجة المحلول عند 1065∘C لمدة ساعة واحدة وتبريد الماء، تنخفض الصلابة إلى ~210 HB.

بالمقارنة مع الحالة الملدنة، تتمتع السبائك المعالجة بالمحلول - بصلابة أعلى قليلاً لأن المحلول الصلب المفرط التشبع لديه درجة أعلى من التشوه الشبكي مقارنة بمصفوفة التوازن التي تكونت عن طريق التبريد البطيء أثناء التلدين.

لا يمكن لمعالجة المحاليل وحدها أن تزيد من صلابة الترسيب إلى الحد الأقصى من السبائك القائمة على - النيكل القابلة للتصلب -؛ فهو يقوم فقط بإعداد البنية المجهرية للتقوية اللاحقة.

3. علاج الشيخوخة: تسريع مراحل التقوية لزيادة الصلابة إلى أقصى حد

المبدأ الأساسي

التأثير على الصلابة

بالنسبة للمحلول - المعالج بـ Inconel 718، بعد التعتيق المزدوج - بمرحلة (720 درجة مئوية لمدة 8 ساعات، تبريد الفرن إلى 620 درجة مئوية لمدة 8 ساعات، ثم تبريد الهواء)، تزداد صلابته بشكل حاد من ~ 210 HB إلى360-400 حصان.

يتبع تغير الصلابة أثناء الشيخوخة اتجاهًا نموذجيًا: فهو يزداد بسرعة في المرحلة المبكرة (حيث تتشكل نويات الراسب وتنمو إلى حجم حرج)، ويصل إلى الذروة عندما تكون الرواسب جيدة وموزعة بشكل موحد، ثم تتناقص (زيادة الوزن) عندما تصبح الرواسب خشنة وتفقد قدرتها على الخلع -.

بالنسبة للسبائك التي لا تعتمد على - الترسيب - النيكل القابلة للتصلب - (على سبيل المثال، Inconel 600، سبيكة صلبة معززة بمحلول -)، فإن التقادم له تأثير ضئيل على الصلابة لأنه لا توجد مراحل تقوية للترسيب؛ صلابته تعتمد بشكل رئيسي على معالجة المحلول والعمل البارد.

4. التأثير التآزري للعمليات المشتركة

علاج الحل + الشيخوخة: التركيبة الأكثر شيوعًا للسبائك القائمة على - النيكل القابلة للتصلب - والتي يمكن أن تحقق أعلى صلابة وقوة مع الحفاظ على صلابة مقبولة.

التلدين + العمل البارد + معالجة المحاليل: يستخدم لضبط حجم حبيبات السبيكة؛ يمكن التحكم في الصلابة عن طريق ضبط درجة العمل البارد قبل معالجة المحلول.