איזה סוג של טיפול בחום נדרש כדי לשחזר את המאפיינים של Monel 400 לאחר ריתוך?
לאחר ריתוך Monel 400, שהוא סגסוגת ניקל-נחושת בת פתרון חד-פאזי, תהליך הריתוך יציג מתחים שיוריים, התקשות עבודה פוטנציאלית ואי-הומוגניות מיקרו-מבנה מקומית באזור מושפע החום (HAZ) ובמתכת הריתוך. גורמים אלה יכולים להפחית משיכות, קשיחות ועמידות בפני קורוזיה, ועלולים להגביר את הסיכון לסדקים ועיוותים של קורוזיה במתח. כדי לשחזר את תכונותיו המכניות ולהקל על מתחים שיוריים, טיפול החום הסטנדרטי והמומלץ הוא טיפול חישול מלא, הידוע גם בשם חישול מתח או חישול תמיסה, תוך שליטה קפדנית על הטמפרטורה, זמן ההחזקה ושיטת הקירור.
1. טמפרטורת טיפול בחום וזמן החזקה
טמפרטורת החישול האופטימלית עבור רכיבים מרותכים של Monel 400 היא 870 מעלות עד 980 מעלות (1600 מעלות F עד 1800 מעלות F).
זמן ההחזקה תלוי בעובי חומר העבודה: על כל 25 מ"מ של עובי מקטע, מומלץ בדרך כלל זמן החזקה של שעה לאינץ' (25.4 מ"מ), עם זמן החזקה מינימלי של 15 דקות כדי להבטיח חימום אחיד בכל הרכיב והרפיית מתח מוחלט.
טמפרטורות מתחת ל-870 מעלות אינן מספיקות כדי להעלים לחלוטין מתחים שיוריים ולרכך את המבנה המיקרו-מוקשה, בעוד שטמפרטורות העולות על 980 מעלות עלולות לגרום להתגבשות גרגרים, מה שפוגע בחוזק מכני ובהתנגדות קורוזיה.
2. שיטת קירור
לאחר השרייה בטמפרטורת היעד, יש לקרר את הרכיב על ידי קירור אוויר מהיר או קירור מהיר מבוקר, במקום קירור תנור איטי.
קירור מהיר מדכא את המשקעים של תרכובות בין-מתכתיות וקרבידים בגבולות התבואה, שאחרת היו מתדרדרים בגמישות ועמידות בפני קורוזיה.
כיבוי מים בדרך כלל אינו מומלץ עבור חלקים עבים או מורכבים, מכיוון שהוא עלול להכניס לחצים תרמיים חדשים ולגרום לעיוותים או לסדקים. עבור רוב מבני Monel 400 המרותכים, קירור אוויר מאולץ הוא השיטה המועדפת והבטוחה.
3. פונקציות הליבה של טיפול בחום זה
הקלה על מתחים שיוריים של ריתוך: מבטל מתחים פנימיים שנוצרים במהלך המחזור התרמי של הריתוך, ומפחית את הסבירות לעיוותים, סדקים ופיצוח קורוזיה במהלך השירות.
רכך את המיקרו-מבנה המוקשה: הופך את התקשות העבודה וההתקשות התרמית באזור המושפע של מתכת וחום-, משחזר את הגמישות והקשיחות המובנית של הסגסוגת.
ייצוב המבנה המיקרו: שומר על מבנה אוסטניטי חד פאזי אחיד, מונע משקעים מזיקים בשלב שני ושומר על העמידות המצוינת של Monel 400 למי ים, חומצה הידרופלואורית וסביבות קורוזיביות אחרות.
4. הערות נוספות
Monel 400 אינו עובר טרנספורמציה של פאזות במהלך חימום או קירור, ולכן טיפולי הרוויה והזמה הנפוצים עבור פלדות פחמן וסגסוגת נמוכה אינם ישימים. טיפול בחום לאחר ריתוך נחוץ רק עבור רכיבים הנתונים לעומסים מכניים גבוהים, סביבות קורוזיביות או דרישות קפדניות של יציבות מימדים. עבור יישומים לא קריטיים, בעלי מתח נמוך, ניתן להשמיט טיפול בחום לאחר ריתוך בהתבסס על מפרטי התכנון ותנאי השירות.
