언어 Monel-400과 같은 400 개의 니켈 합금 원활한 파이프는 약 63% 내지 70% 니켈뿐만 아니라 소량의 구리, 철, 망간 및 기타 요소를 함유하는 니켈-코퍼 기반 합금입니다. 이 조성 비는 합금에 특히 해수 및 기타 염화물 환경에서 탁월한 내식성을 제공하여 응력 부식 균열을 효과적으로 방지 할 수 있습니다. 또한 400 니켈 합금에는 우수한 기계적 특성, 가공 특성 및 용접 특성이 있으며 화학 장비, 밸브, 펌프, 선박 부품 및 열 교환기와 같은 주요 구성 요소를 제조하는 데 이상적인 재료입니다.
곡물 간 부식은 입자 경계를 따라 발생하는 국소 부식 현상으로, 일반적으로 화학 조성 분리, 제 2 상 침전 및 입자 경계에서의 응력 농도와 같은 요인과 관련이 있습니다. 400 개의 니켈 합금 원활한 파이프에서, 합금의 주조, 가공 또는 열처리 중에 생성 된 입자 경계에서 미세한 결함, 잔류 응력 및 고르지 않은 화학적 조성에 의해 입자 간 부식이 발생할 수있다. 일단 편집 내 부식이 발생하면 재료의 기계적 특성과 부식 저항이 빠르게 감소하고 재료가 파손되고 실패하게됩니다.
열 처리 과정은 400 니켈 합금 원활한 파이프 성능을 최적화합니다. 합리적인 열처리 공정을 통해, 주조 또는 가공 동안 합금에 의해 생성 된 미세 결함을 제거 할 수 있고, 입자 경계에서의 화학적 조성 분포가 개선 될 수 있으며, 잔류 응력이 감소하여 합금의 부식 내성을 향상시킬 수있다.
1. 솔루션 처리
솔루션 처리는 400 니켈 합금 원활한 파이프의 열처리 과정에서 중요한 링크입니다. 합금을 충분히 고온으로 가열함으로써 (일반적으로 1000 ℃에서 1150 ℃ 사이에서, 일부 재료는 950-1050 ℃ 또는 1150-1200 ℃를 언급 함), 합금 요소는 매트릭스에 완전히 용해되어 균일 한 고체 용액을 형성한다. 그런 다음 빠르게 식히기 (예 : 물 담금질)를 유지하여 고체 용액 상태를 유지합니다. 솔루션 처리 메커니즘에는 주로 다음이 포함됩니다.
미세 결함 제거 : 용액 처리는 기공, 수축 공동, 포함 등과 같은 주조 또는 처리 중 합금에 의해 생성 된 미세 결함을 제거 할 수 있습니다. 이러한 결함은 종종 구간 부식의 시작점입니다.
입자 경계에서의 화학 조성 분포 개선 : 용액 처리는 합금 요소의 균일 한 분포를 촉진하고, 입자 경계에서 화학 조성 분리를 줄이고, 따라서 입자 간 부식의 위험을 줄일 수 있습니다.
곡물 정제 : 용액 처리 후 빠른 냉각은 곡물을 개선하고 합금의 강도와 인성을 개선하는 데 도움이됩니다. 정제 된 입자 구조는 입자 경계의 수가 증가 함을 의미하지만, 입자 경계에서의 화학 조성 분리 및 응력 농도가 개선되므로, 부식에 대한 저항이 개선된다.
2. 노화 치료
400 니켈 합금은 비 지소 경화 합금이지만, 적절한 노화 처리를 통해, 경도와 강도를 어느 정도 개선 할 수 있으며, 합금의 미세 구조를 더욱 최적화하고 구간 부식에 대한 내성을 개선 할 수 있습니다. 노화 처리는 일반적으로 더 낮은 온도 (예 : 400 ℃에서 500 ℃)와 더 긴 시간 (보통 10 ~ 12 시간)에서 수행됩니다. 노화 처리의 작용 메커니즘에는 주로 다음이 포함됩니다.
침전 강화 단계 : 노화 처리 동안, 합금의 용질 원자는 재분배되고 강화 단계 (예 : γ '상 및 θ 상)를 강화시킨다. 매트릭스에서 이러한 침전 된상의 균일 한 분포는 탈구 이동을 효과적으로 방해하여 합금의 강도 및 내식성을 향상시킬 수있다. 동시에, 침전 된 단계는 또한 입자 경계에서 공극과 결함을 채우고 입자 간 부식의 발생을 줄일 수 있습니다.
입자 경계 구조 최적화 : 노화 처리는 입자 경계에서 원자 재 배열 및 확산을 촉진하여 입자 경계 구조를보다 작고 안정적으로 만듭니다. 이 조밀 한 곡물 경계 구조는 부식성 매체의 침식에 저항하고 합금의 변수 내식성을 향상시킬 수 있습니다.
3. 어닐링 치료
어닐링 처리는 또한 400 니켈 합금 원활한 파이프의 열처리 과정에서 일반적인 방법입니다. 합금을 특정 온도 (보통 700 ℃에서 900 ℃ 사이에서 가열하고 일부 재료는 800 ℃에서 900 ℃를 언급함으로써 일정 기간 동안 따뜻하게 유지 한 다음 천천히 냉각하는 것 (예를 들어 용광로의 실온으로 냉각하는 등)을 제거하면 재료의 스트레스를 제거하고 재료의 가소성과 강인성이 개선 될 수 있습니다. 어닐링 처리에 의한 합금 간 부식성의 개선은 주로 다음 측면에 반영됩니다.
잔류 스트레스 제거 : 어닐링 처리는 처리 중 합금에 의해 생성 된 잔류 응력을 제거하고 응력 농도의 발생을 줄일 수 있습니다. 응력 농도는 입자 간 부식의 중요한 원인 중 하나이므로 잔류 응력을 제거하면 합금의 입자 간 부식 저항을 향상시키는 데 도움이됩니다.
입자 경계에서 화학 조성 분포를 향상시킵니다. 어닐링 처리는 합금 요소의 균일 한 분포를 촉진하고 입자 경계에서 화학 조성 분리를 감소시킬 수 있습니다. 이를 통해 입자 간 부식의 위험을 줄이는 데 도움이됩니다.
입자 경계 구조를 최적화하십시오 : 어닐링 처리는 또한 입자 경계에서 원자의 재 배열 및 확산을 촉진하여 입자 경계 구조를 더욱 밀도가 높고 안정적으로 만듭니다. 이 조밀 한 곡물 경계 구조는 부식성 매체의 침식에 저항하고 합금의 변수 내식성을 향상시킬 수 있습니다.
열처리 공정 파라미터의 선택 및 최적화는 400 니켈 합금의 원활한 파이프의 편차 내 부식 저항을 개선하는 데 중요합니다. 이러한 매개 변수에는 솔루션 온도, 유지 시간, 노화 온도 및 시간, 어닐링 온도 및 시간 등이 포함됩니다.
솔루션 온도 : 용액 온도의 선택은 합금 요소가 매트릭스에 완전히 용해되어 균일 한 고체 용액을 형성 할 수 있어야합니다. 너무 낮은 용액 온도는 합금 요소의 불완전한 용해로 이어질 수 있습니다. 용액 온도가 너무 높으면 합금 요소의 곡물 조잡 또는 휘발 손실이 발생할 수 있습니다.
유지 시간 : 유지 시간의 길이는 합금 요소의 균일 한 분포와 곡물의 크기에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 유지 시간은 합금 요소와 곡물 정제의 균일 한 분포를 촉진 할 수 있습니다. 보유 시간이 너무 길면 곡물이 조잡하거나 합금 요소의 과도한 확산이 발생할 수 있습니다.
노화 온도 및 시간 : 노화 온도와 시간의 선택은 침전 된 단계의 유형, 크기 및 분포에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 노화 처리는 강수 강화 단계의 형성을 촉진하고 분포 균일 성을 향상시킬 수 있습니다. 노화 온도가 너무 높거나 노화 시간이 너무 길면 침전 된 단계가 조잡하거나 합금 요소의 과도한 확산이 발생할 수 있습니다.
어닐링 온도 및 시간 : 어닐링 온도와 시간의 선택은 잔류 응력을 제거하고 합금의 가소성과 인성을 개선 할 수 있도록해야합니다. 어닐링 온도가 너무 낮거나 어닐링 시간이 너무 짧으면 효과적으로 잔류 응력을 제거하지 못할 수 있습니다. 어닐링 온도가 너무 높거나 어닐링 시간이 너무 길어 곡물 조잡 또는 합금 요소의 휘발 손실로 이어질 수 있습니다 .
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