Moneli sulami kõvadusvahemik ja erinevate töötlemisolekute mõju (lõõmutatud vs. külmvaltsitud{1}})
1. Moneli sulami kõvadusvahemik
Monel 400
See on tahke -lahusega tugevdatud niklis-vasesulam ja selle kõvadus sõltub suuresti töötlemistingimustest.
Lõõmutatud olek: Brinelli kõvadus (HB) on65–95, Rockwelli B kõvadus (HRB) on50–70. Selles olekus on sulamil madalaim kõvadus, optimaalne plastilisus ja sitkus, mistõttu sobib see sügavtõmbamiseks, painutamiseks ja muudeks vormimisprotsessideks.
Külm{0}}valtsitud olek: Külmtöötlemise deformatsiooni suurenemisega (nt 20%, 40%, 60% deformatsioon) tõuseb kõvadus oluliselt. Kui külmdeformatsioon jõuab 50–60%, võib Brinelli kõvadus (HB) ulatuda180–220, ja Rockwelli B kõvadus (HRB) võib ulatuda90–100.
Lahendus-töödeldud olek: sarnane lõõmutatud olekuga, Brinelli kõvadus (HB) on umbes70–90, mida kasutatakse sulami elastsuse taastamiseks pärast külmtöötlemist.
Monel K-500
See on Monel 400 sademe{0}}karastatud variant, mis võib vananemistöötluse abil saavutada suurema kõvaduse:
Lõõmutatud olek: Brinelli kõvadus (HB) on80–100, Rockwelli B kõvadus (HRB) on60–80, veidi kõrgem kui lõõmutatud Monel 400 oma sulami koostise tõttu.
Vananenud olek: Pärast lahusega töötlemist + vanandamist (tavaliselt kuumutatakse temperatuurini 480–510 kraadi ja hoitakse 4–6 tundi) sadestub sulam peened Ni₃ (Al, Ti) tugevdusfaasid. Sel hetkel võib jõuda Brinelli kõvadus (HB).240–280ja Rockwell C kõvadus (HRC) võib ulatuda25–35, mis on palju kõrgem kui Monel 400.
Külm-valtsitud + vanandatud olek: Külmtöötlemise ja vananemisravi kombineerimine võib kõvadust veelgi parandada, kuna Brinelli kõvadus (HB) on kuni280–320ja Rockwell C kõvadus (HRC) kuni30–40.
2. Erinevate töötlemisolekute (lõõmutatud vs. külmvaltsitud{2}) mõju kõvadusele
Lõõmutöötlus: kõvaduse vähendamine, elastsuse parandamine
Lõõmutamine on kuumtöötlemisprotsess, mis hõlmab sulami kuumutamist temperatuurini, mis on kõrgem selle ümberkristallimistemperatuurist (tavaliselt 870–920 kraadi Moneli sulami puhul), teatud aja jooksul hoidmist ja seejärel aeglaselt jahutamist.
mehhanism: Lõõmutamise ajal läbivad külm{0}}töödeldud sulami deformeerunud terad ümberkristallimise, moodustades uued võrdseteljelised terad. Külmtöötlemisel tekkivad nihestused kõrvaldatakse ja sulami sisemine pinge vabaneb.
Mõju kõvadusele: Lõõmutamine vähendab oluliselt Moneli sulami kõvadust, taastades selle sulami madalaimale tasemele. Näiteks külmvaltsitud Monel 400 koos HB 200-ga saab pärast täielikku lõõmutamist vähendada HB 70–90-ni.
Rakenduse stsenaarium: Lõõmutatud Moneli sulam sobib kõrget vormitavust nõudvate protsesside jaoks, nagu stantsimine, sepistamine ja keevitamine.
Külmvaltsimine: suurendab kõvadust, vähendab elastsust
Külmvaltsimine viitab sulami valtsimisele temperatuuril, mis on madalam selle ümberkristallimistemperatuurist (tavaliselt toatemperatuur).
mehhanism: Külmvaltsimine põhjustab sulami terade plastilist deformatsiooni, mis põhjustab nihestuse paljunemist ja takerdumist, samuti terade pikenemist ja viimistlemist. Dislokatsioonide liikumine on takistatud, mille tulemuseks ontöö karastaminesulamist.
Mõju kõvadusele: kõvadus suureneb lineaarselt külmdeformatsiooni suurenemisega. Kui deformatsioon on väike (10–20%), on kõvaduse suurenemine kerge; kui deformatsioon ületab 40%, suureneb kõvadus järsult. Näiteks Monel 400 võib pärast 60% külmvaltsimist saavutada kõvaduse tõusu rohkem kui 100%.
Kõrvalmõju: kõvadust parandades vähendab külmvaltsimine märkimisväärselt sulami plastilisust (nt venivus väheneb lõõmutatud olekus 35–40%-lt alla 5%-ni suure -deformatsiooniga külmvaltsimises-), muutes selle järgneva töötlemise käigus pragunemisohtlikuks.
Kokkuvõte mõju astmest
Töötlemise olek on üksdomineerivad teguridmis mõjutavad Moneli sulami kõvadust. Monel 400 puhul võib külmvaltsitud-oleku kõvadus olla2-3 korda kõrgemkui lõõmutatud olekus. Monel K-500 puhul võib külmvaltsimise ja vananemistöötluse kombinatsioon kõvaduse erinevust veelgi võimendada, muutes tugevdatud oleku kõvaduse3-4 korda kõrgemkui lõõmutatud olekus.
