Comment le processus de traitement thermique améliore-t-il la résistance à la corrosion intergranulaire de 400 tuyaux transparents en alliage de nickel?

400 Les tuyaux sans couture en alliage de nickel, tels que Monel-400, sont des alliages à base de nickel-cuivre contenant environ 63% à 70% de nickel, ainsi que de petites quantités de cuivre, de fer, de manganèse et d'autres éléments. Ce rapport de composition donne à l'alliage une excellente résistance à la corrosion, en particulier dans les environnements d'eau de mer et d'autres chlorure, ce qui peut prévenir efficacement la fissuration de la corrosion. De plus, 400 alliages nickel possèdent également de bonnes propriétés mécaniques, des propriétés de traitement et des propriétés de soudage, et est un matériau idéal pour fabriquer des composants clés tels que l'équipement chimique, les vannes, les pompes, les composants du navire et les échangeurs de chaleur.

La corrosion intergranulaire est un phénomène de corrosion localisé qui se produit le long des joints de grains, qui est généralement lié à des facteurs tels que la ségrégation de la composition chimique, les précipitations de deuxième phase et la concentration de contrainte aux frontières du grain. Dans 400 tuyaux en alliage en alliage de nickel, la corrosion intergranulaire peut être causée par des défauts microscopiques, des contraintes résiduelles et une composition chimique inégale aux joints de grains générés lors de la coulée, du traitement ou du traitement thermique de l'alliage. Une fois que la corrosion intergranulaire se produit, elle réduira rapidement les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion du matériau, et fera même briser le matériau et échouer.

Le processus de traitement thermique est le principal moyen pour ajuster la microstructure de 400 pipe transparente en alliage nickel et optimiser ses performances. Grâce à un processus de traitement thermique raisonnable, les micro-défauts générés par l'alliage pendant la coulée ou le traitement peuvent être éliminés, la distribution de composition chimique à la limite des grains peut être améliorée et la contrainte résiduelle peut être réduite, améliorant ainsi la résistance à la corrosion intergranulaire de l'alliage.

1. Traitement de la solution
Le traitement de la solution est un lien important dans le processus de traitement thermique de 400 tuyaux sans couture en alliage de nickel. En chauffant l'alliage à une température suffisamment élevée (généralement entre 1000 ℃ et 1150 ℃, et certains matériaux mentionnent également 950-1050 ℃ ou 1150-1200 ℃), les éléments d'alliage sont complètement dissous dans la matrice pour former une solution solide uniforme. Ensuite, refroidissez rapidement (comme la trempe d'eau) pour maintenir l'état de solution solide. Le mécanisme de traitement de la solution comprend principalement:
Éliminer les micro-défauts: le traitement de la solution peut éliminer les micro-défauts générés par l'alliage pendant la coulée ou le traitement, tels que les pores, les cavités de rétrécissement, les inclusions, etc. Ces défauts sont souvent le point de départ de la corrosion intergranulaire.
Améliorer la distribution de la composition chimique à la limite des grains: le traitement de la solution peut favoriser la distribution uniforme des éléments d'alliage, réduire la ségrégation de la composition chimique à la limite des grains et ainsi réduire le risque de corrosion intergranulaire.
Raffinement des grains: le refroidissement rapide après le traitement de la solution aide à affiner les grains et à améliorer la résistance et la ténacité de l'alliage. La structure des grains raffinés signifie une augmentation du nombre de joints de grains, mais la ségrégation de la composition chimique et la concentration de contrainte à la limite des grains sont améliorées, de sorte que la résistance à la corrosion intergranulaire est améliorée.

2. Traitement du vieillissement
Bien que l'alliage de nickel 400 soit un alliage de durcissement non d'âge, grâce à un traitement de vieillissement approprié, sa dureté et sa résistance peuvent être améliorées dans une certaine mesure, tout en optimisant davantage la microstructure de l'alliage et en améliorant sa résistance à la corrosion intergranulaire. Le traitement du vieillissement est généralement effectué à une température plus basse (comme 400 ℃ à 500 ℃) et pendant une période plus longue (généralement 10 à 12 heures). Le mécanisme d'action du traitement du vieillissement comprend principalement:
Phase de renforcement des précipitations: Pendant le traitement du vieillissement, les atomes de soluté dans l'alliage seront redistribués et les phases de renforcement précipitées (telles que la phase γ 'et la phase θ). La distribution uniforme de ces phases précipitées dans la matrice peut entraver efficacement le mouvement de dislocation, améliorant ainsi la résistance à la résistance et à la corrosion de l'alliage. Dans le même temps, la phase précipitée peut également remplir les vides et les défauts aux joints de grains et réduire la survenue d'une corrosion intergranulaire.
Optimiser la structure des frontières des grains: le traitement du vieillissement peut favoriser le réarrangement et la diffusion atomiques aux joints de grains, ce qui rend la structure des frontières des grains plus compacte et stable. Cette structure de limites de grains dense peut résister à l'érosion des milieux corrosifs et améliorer la résistance à la corrosion intergranulaire de l'alliage.

3. Traitement de recuit
Le traitement de recuit est également une méthode courante dans le processus de traitement thermique de 400 tuyaux sans couture en alliage en nickel. En chauffant l'alliage à une certaine température (généralement entre 700 ℃ et 900 ℃, et certains matériaux mentionnent 800 ℃ à 900 ℃), en le gardant au chaud pendant une période de temps, puis en le refroidissant lentement (comme le refroidir à température ambiante dans une fournaise), la contrainte à l'intérieur du matériau peut être éliminée, la plasticité et la durcissement du matériau peuvent être améliorées, et le microstruture du matériau peut être optimisé. L'amélioration de la résistance à la corrosion intergranulaire de l'alliage par le traitement de recuit se reflète principalement dans les aspects suivants:

Éliminer le stress résiduel: le traitement du recuit peut éliminer le stress résiduel généré par l'alliage pendant le traitement et réduire la survenue de concentration de contrainte. La concentration de stress est l'une des causes importantes de la corrosion intergranulaire, donc l'élimination du stress résiduel aide à améliorer la résistance à la corrosion intergranulaire de l'alliage.
Améliorer la distribution de la composition chimique à la limite des grains: le traitement du recuit peut favoriser la distribution uniforme des éléments d'alliage et réduire la ségrégation de la composition chimique à la limite du grain. Cela aide à réduire le risque de corrosion intergranulaire.
Optimiser la structure des limites des grains: le traitement de recuit peut également favoriser le réarrangement et la diffusion des atomes à la limite des grains, ce qui rend la structure des limites des grains plus dense et stable. Cette structure de limites de grains dense peut résister à l'érosion des milieux corrosifs et améliorer la résistance à la corrosion intergranulaire de l'alliage.

La sélection et l'optimisation des paramètres de processus de traitement thermique sont cruciales pour améliorer la résistance à la corrosion intergranulaire de 400 tuyaux transparents en alliage en alliage de nickel. Ces paramètres comprennent la température de la solution, le temps de maintien, la température et le temps de vieillissement, la température et le temps de recuit, etc.
Température de la solution: le choix de la température de la solution devrait garantir que les éléments d'alliage peuvent être complètement dissous dans la matrice pour former une solution solide uniforme. Une température de solution trop basse peut entraîner une dissolution incomplète des éléments d'alliage; Une température de solution trop élevée peut entraîner une perte de grossissement des grains ou de volatilisation des éléments d'alliage.
Temps de maintien: la durée du temps de maintien affecte directement la distribution uniforme des éléments d'alliage et la taille des grains. Le temps de maintien approprié peut favoriser la distribution uniforme des éléments d'alliage et du raffinement des grains; Un temps de maintien trop long peut entraîner un grossissement des grains ou une diffusion excessive des éléments d'alliage.
Température et temps de vieillissement: Le choix de la température et du temps de vieillissement affecte directement le type, la taille et la distribution des phases précipitées. Le traitement du vieillissement approprié peut favoriser la formation de phases de renforcement des précipitations et améliorer leur uniformité de distribution; Une température de vieillissement trop élevée ou un temps de vieillissement trop long peut entraîner un grossissement des phases précipitées ou une diffusion excessive d'éléments d'alliage.
Température et temps de recuit: le choix de la température et du temps de recuit devrait garantir que la contrainte résiduelle peut être éliminée et la plasticité et la ténacité de l'alliage peuvent être améliorées. Une température de recuit trop basse ou un temps de recuit trop court peut ne pas éliminer efficacement le stress résiduel; Une température de recuit trop élevée ou un temps de recuit trop long peut entraîner une perte de grossissement ou de volatilisation des éléments d'alliage.