Rozpouštěcí žíhání a stárnutí: Slitiny niklu.

Co děláme

Řešení a stáří: Slitiny niklu

Úprava roztokem je zahřátí slitiny na vhodnou teplotu, její udržování při této teplotě dostatečně dlouho, aby jedna nebo více složek přešly do pevného roztoku, a následné dostatečně rychlé ochlazení, aby se tyto složky udržely v roztoku. Následné srážecí tepelné zpracování umožňuje řízené uvolňování těchto složek buď přirozeně (při pokojové teplotě), nebo uměle (při vyšších teplotách).

Výhody Rozpouštěcí žíhání a stárnutí: Slitiny niklu

Existuje velké množství litých a tepaných slitin na bázi niklu, které mohou mít různé žádoucí vlastnosti zlepšené buď úpravou roztokem, nebo úpravou roztokem a srážkovým kalením. Vlastnosti, jako je mechanická pevnost při pokojové teplotě a/nebo zvýšené teplotě, odolnost proti korozi a oxidaci, se obvykle takovým tepelným zpracováním zvyšují.

Aplikace a materiály

Vlastnosti tepelně zpracovatelných slitin na bázi niklu lze zlepšit volbou vhodných parametrů tepelného zpracování. U slitin na bázi niklu se běžně používá samotné zušlechťování roztokem nebo zušlechťování roztokem s následným srážecím vytvrzováním.

Zpracování roztoku

• Při výrobním zpracování může dojít u většiny materiálů k pracovnímu zpevnění, které omezuje možnost dalšího zpracování materiálu. Zpracování roztokem v procesu (uvolňování napětí) může tento stav ztvrdnutí snížit a umožnit tak další zpracování.
• Výrobní procesy, jako je pájení, svařování nebo nanášení povlaků, mohou mít nežádoucí vliv na vlastnosti materiálu, které lze zvrátit úpravou roztokem před dalším navazujícím zpracováním.
• Výrobní procesy mohou mít za následek předčasný začátek konečného procesu vytvrzování srážením, který lze zvrátit opětovným ošetřením roztokem před dalším zpracováním.
• Mnoho slitin na bázi niklu získává požadované vlastnosti výhradně procesem úpravy roztokem. Jsou považovány za slitiny zpevněné pevným roztokem. Příkladem jsou Hastelloy X, INCO 625 a HA 230.

Stáří srážek

• Vývoj konečných vlastností materiálu požadovaných pro splnění specifických konstrukčních kritérií dílu obvykle vyžaduje, aby byl materiál (odlitek/kovaný materiál) podroben dlouhému cyklu tepelného zpracování při nižších teplotách, aby se vyvinula mikrostruktura specifická pro slitinu prostřednictvím precipitačního zpevnění stárnutím.
• Obvykle se tento krok provádí na konci výrobního procesu nebo v jeho blízkosti, protože při tepelném zpracování dochází k výraznému zvýšení tvrdosti materiálu a předvídatelné změně velikosti (smrštění), kterou je třeba zohlednit. Náklady na obrábění se mohou dramaticky zvýšit, pokud je vyžadováno obrábění po kalení.
• Typickými příklady materiálů jsou: INCO 718, INCO 738, Mar-M-247, Waspaloy a C263.

Rozpouštěcí žíhání a stárnutí: Podrobnosti o procesu zpracování slitin niklu

• Zpracování roztokem se obvykle provádí při teplotách od 1800 do 2450 °F ve vakuu, po kterém následuje rychlé ochlazení plynovým ventilátorem na pokojovou teplotu. Mnoho materiálů má specifické rychlosti ochlazování, kterých je třeba dosáhnout, aby bylo zajištěno dosažení správné metalurgické mikrostruktury konečného výrobku.
• Srážkové kalení se obvykle provádí při teplotách od 1000 do 2080 °F ve vakuu, inertní atmosféře nebo na vzduchu po dobu od 2 hodin do více než 40 hodin v závislosti na přesné specifikaci materiálu a metalurgické mikrostruktuře. K dosažení konečných požadovaných výsledků může být také zapotřebí více kroků (se snižujícími se teplotami v každém kroku).
• Mezi použitelné průmyslové specifikace patří SAE AMS 2773 a AMS 2774.