News & Events

Утаечното (валежно) втвърдяване е процес на термична обработка, прилаган към различни сплави за значително повишаване на тяхната граница на провлачване.
Процесът на отгряване в разтвор се прилага за повечето сплави след тяхното окончателно коване или процес на валцуване. Чрез задържане на конкретната сплав при относително висока температура в продължение на няколко часа – обикновено около 1000°C – всички различни елементи в сплавта се абсорбират в твърдия разтвор. След незабавно охлаждане на пръчката или плочата, структурата се запазва при стайна температура.
Въпреки това, с увеличаване на времето, прекарано при повишени температури, разтворимостта на определени елементи в сплавта ще се промени. Това означава, че утайките – комбинации от избрани елементи – излизат от разтвора и се появяват като малки частици, разпределени в микроструктурата на сплавите. Частиците на утайката действат да „защипват“ краищата на зърната в микроструктурата на сплавта, което пречи на тяхното движение, когато сплавта се напряга. Това увеличава границата на провлачване на сплавта. В зависимост от комбинацията от температура и време, използвани за термична обработка на отлежаване, броят, размерът и разпределението на утайките могат да варират. Следователно е възможно да се произвеждат различни нива на якост в рамките на един и същ състав на сплавта, само чрез промяна на температурата и времето на термична обработка на отлежаване.
Термичната обработка на стареене (отлежаване) може да включва задържане на пръчката или плочата при една температура за определен период от време или задържането им при различни температури за различно време. Скоростта на охлаждане след изваждането от пещта също може да повлияе на естеството на процеса на утаяване, така че някои сплави ще се охлаждат бавно с въздух, докато други се охлаждат в масло или вода.
Процесът на утаяване разчита на сложна термодинамика – преди сплавите са били разработени чрез експериментиране и тестване, но сега могат да бъдат оптимизирани чрез способността да се моделират различни състави на сплавите и как се образуват утайките по време на различни термични истории.
Сплавите с висока якост са привлекателно предложение за много приложения. Възможността за проектиране на компоненти, които напълно използват сплави с по-висока якост, позволява на клиентите да намалят общото изискване за материали, спестявайки разходи и време. В допълнение, по-леките компоненти могат да допринесат за спестявания в други области, например намаляват прекратените натоварвания, като по този начин се намалява въздействието върху спомагателните системи.
Ето някои примери за високоякостни сплави, които разчитат на втвърдяване при утаяване, за да постигнат повишените си нива на якост:
Alloy K500 (2.4375, UNS N05500, Monel K500) – сплав на никелова основа с мед. Алуминият и титанът се добавят към сплавта, за да образуват специални ‘ϒ’ Ni3 (Ti, Al) утайки. Вторичната термична обработка е двуетапен процес, последван от бавно въздушно охлаждане.
Alloy 718 (2.4688, API 6ACRA, UNS N07718, Inconel 718) – е може би най-широко използваната закалена никелова сплав. Ниобий, титан и алуминий се добавят, за да образуват серия от утайки с никел. Може да се доставя в различни нива на якост в зависимост от естеството на термичната обработка. По-голямата част от запасите са във версия „120ksi“ с минимална граница на провлачване от 125ksi (827N/mm2). Alloy 725 (UNS N07725, API 6ACRA, Inconel 725) – това е вариантът с по-висока якост на Alloy 625. Химичният състав е почти същият, с изключение на добавянето на ниобий и титан, за да се утаи с никел след термична обработка. Това ефективно удвоява границата на провлачване на Alloy 725 в сравнение с Alloy 625 (UNS N06625, Inconel 625).
Alloy 925 (UNS N09925, API 6ACRA, Incoloy 925) – това е вариантът с по-висока якост на Alloy 825. Добавките на титан и алуминий образуват първични утайки Ni3 (Al, Ti) гама (‘ϒ’) prime precipitates. В сравнение с Alloy 825 (2.4858, UNS N08825, Incoloy 825) границата на провлачване може да бъде повече от 3 пъти по-висока.

Вашият коментар

16 + 5 =