Как различные процессы термообработки (отжиг, обработка на раствор, старение) регулируют твердость сплавов на основе никеля-
1. Отжиг: смягчение сплава для снижения твердости.
Основной принцип
Влияние на твердость
Для холодно обработанных - сплавов на основе никеля - (например, холоднокатаных листов Inconel 625 -) отжиг исключает наклеп за счет стирания скоплений дислокаций, что приводит к значительному снижению твердости и увеличению пластичности.
Для литых сплавов на основе никеля - отжиг снижает твердость, вызванную дендритной сегрегацией и остаточными напряжениями, что упрощает обработку сплава.
Пример: Холодная - обработка Inconel 718 имеет твердость примерно 320 HB. После отжига при температуре 980∘C в течение 1 часа с последующим охлаждением в печи его твердость падает примерно до 190 HB.
2. Обработка раствора: гомогенизация матрицы для установки базовой жесткости
Основной принцип
Влияние на твердость
По сравнению с - литым или холодным - обработанным состоянием обработка раствором снижает твердость за счет растворения крупных, хрупких вторичных фаз и гомогенизации матрицы. Например, как - литой Инконель 718 имеет твердость ~250 НВ, а после обработки на раствор при 1065∘С в течение 1 часа и закалки в воде твердость снижается до ~210 НВ.
По сравнению с отожженным состоянием сплавы, обработанные раствором -, имеют несколько более высокую твердость, поскольку пересыщенный твердый раствор имеет более высокую степень искажения решетки, чем равновесная матрица, образующаяся при медленном охлаждении во время отжига.
Обработка раствором сама по себе не может максимизировать твердость дисперсионно-прокаливаемых сплавов на основе никеля - -; он лишь подготавливает микроструктуру к последующему упрочнению.
3. Обработка старением: ускорение этапов упрочнения для максимизации твердости.
Основной принцип
Влияние на твердость
Для инконеля 718, обработанного раствором -, после двухстадийного старения - (720∘C в течение 8 часов, охлаждение печи до 620∘C в течение 8 часов, затем охлаждение на воздухе) его твердость резко возрастает с ~210 HB до360–400 ГБ.
Изменение твердости во время старения следует типичной тенденции: она быстро увеличивается на ранней стадии (по мере образования зародышей и роста выделений до критического размера), достигает пика, когда выделения мелкие и равномерно распределены, а затем снижается (перестарение), когда выделения укрупняются и теряют способность к закреплению дислокаций -.
Для сплавов на основе - дисперсионно-твердеющего - никеля - (например, Inconel 600, твердого сплава, упрочненного раствором -), старение мало влияет на твердость, поскольку отсутствуют упрочняющие фазы, которые могли бы осаждаться; его твердость в основном зависит от обработки раствором и холодной обработки.
4. Синергетический эффект комбинированных процессов
Лечение раствором + Старение: Наиболее распространенная комбинация осаждаемых - сплавов на основе никеля -, которая позволяет достичь высочайшей твердости и прочности при сохранении приемлемой ударной вязкости.
Отжиг + холодная обработка + обработка раствором: используется для регулировки размера зерна сплава; твердость можно контролировать, регулируя степень холодной обработки перед обработкой раствором.
