Ανάπτυξη τεχνολογίας θερμικής επεξεργασίας κράματος

Θερμική επεξεργασία κραμάτων χύτευσης με βάση το νικέλιο, αναφέρεται στα προϊόντα κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο στην κατάσταση χύτευσης, τη χρήση θέρμανσης, μόνωσης και σβέσης της μεθόδου επεξεργασίας, προκειμένου να επιτευχθεί η αναμενόμενη μικροδομή και μηχανικές ιδιότητες μιας κατηγορίας μεταλλικών υλικών τεχνολογία θερμικής επεξεργασίας. Είναι θετικής σημασίας να μελετηθεί η επίδραση της θερμικής επεξεργασίας στη μικροδομή των κραμάτων προκειμένου να διερευνηθεί ο μηχανισμός της καλής θερμικής επεξεργασίας για τη βελτίωση των ιδιοτήτων των κραμάτων σε υψηλή θερμοκρασία. Μεταξύ αυτών, η επεξεργασία στερεού διαλύματος και η επεξεργασία γήρανσης είναι οι κύριες διαδικασίες θερμικής επεξεργασίας. Η επεξεργασία στερεού διαλύματος αναφέρεται στη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας κατά την οποία η περίσσεια φάση στη μικροδομή του κράματος διαλύεται πλήρως στη φάση της μήτρας και στη συνέχεια ψύχεται γρήγορα για να ληφθεί ένα υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα. Η επεξεργασία στερεού διαλύματος μπορεί να ενισχύσει το στερεό διάλυμα και να βελτιώσει την αντίσταση στη διάβρωση της μήτρας, ταυτόχρονα μπορεί να εξαλείψει τις υπολειμματικές τάσεις στη χύτευση μήτρας, γενικά ως προπαρασκευαστική θερμική επεξεργασία, για την προετοιμασία της επακόλουθης κατεργασίας και της επακόλουθης επεξεργασίας γήρανσης. Η επεξεργασία γήρανσης αναφέρεται στο διάστημα θερμοκρασίας κατά την καθίζηση της θέρμανσης της ενισχυτικής φάσης και διατηρείται για μια χρονική περίοδο, έτσι ώστε η ενισχυτική φάση των κραμάτων υψηλής θερμοκρασίας να κατακρημνίζεται ομοιόμορφα, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή των χυτών. Τα τελευταία χρόνια, εγχώριοι ερευνητές διεξήγαγαν επίσης πιο εκτεταμένες και σε βάθος μελέτες σχετικά με τη διαδικασία θερμικής επεξεργασίας των κραμάτων χύτευσης με βάση το νικέλιο. Ο Yang Heyang σχετικά με τα νέα σύνθετα υλικά υψηλής θερμοκρασίας μονής δομής με βάση το νικέλιο που περιέχουν μέταλλα σπάνιων γαιών, διερεύνησε την επίδραση διαφορετικών μεθόδων θερμικής επεξεργασίας στη δομή και τις ιδιότητές του, χρησιμοποιώντας διαφορική θερμική ανάλυση για να προσδιορίσει τη γραμμή στερεάς φάσης του σύνθετου υλικού και η γραμμή υγρής φάσης της θερμοκρασίας, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο μεταλλουργικής δοκιμής για τον προσδιορισμό της αρχικής θερμοκρασίας τήξης του σύνθετου υλικού, και τελικά διατύπωσε τις μεθόδους τεχνολογίας θερμικής επεξεργασίας του σύνθετου υλικού. Matt et al. μελέτησε διεξοδικά την επίδραση διαφόρων μεθόδων θερμικής επεξεργασίας στις μηχανικές ιδιότητες και τη δομή του κράματος GH4169 και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, όταν η θερμοκρασία της επεξεργασίας στερεού διαλύματος είναι πολύ χαμηλή, η φάση μετάλλου θα λιώσει πλήρως και θα παράγει τη δομή που συνυπάρχει με η φάση ανομοιόμορφου σχήματος ', η οποία μπορεί να αναστείλει την ανάπτυξη του μεταλλικού κόκκου, αυξάνοντας έτσι την πλαστικότητα και τη σκληρότητα του κράματος, και η πλαστικότητα και η σκληρότητα του κράματος μπορούν να αυξηθούν σε περίπτωση παρατεταμένης θερμοκρασίας περιβάλλοντος είναι χαμηλότερη και ο χρόνος γήρανσης είναι μεγαλύτερη. Ο αριθμός του μπορεί να αυξηθεί στην περίπτωση μεγαλύτερων θερμοκρασιών περιβάλλοντος και μεγαλύτερου χρόνου παλαίωσης, έτσι ώστε η σκληρότητα του κράματος να αυξάνεται αλλά η πλαστικότητα να μειώνεται. Οι Wang Shusen et al. πραγματοποίησε δοκιμές μηχανικών ιδιοτήτων σε ισοθερμικά χυτά κράματα GH4169G μετά από διαφορετική θερμή κατεργασία και ερπυσμό, και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η φάση δ στα κράματα γενικά έδειξε σχήμα σωματιδίου ή βελόνας μετά από θερμή κατεργασία με άμεση γήρανση και πρωτεύον στερεό διάλυμα, δευτερογενή γήρανση μεθόδους. Η άμεση γήρανση μειώνει τη συγκέντρωση τάσης του κράματος και επιβραδύνει το σχηματισμό και τη μεγέθυνση ρωγμών, ενώ η τυπική θερμική επεξεργασία μειώνει σημαντικά τη σκληρότητα του δεσμού των ορίων των κόκκων ωστενίτη, προάγοντας έτσι το σχηματισμό και τη μεγέθυνση ρωγμών στα όρια των κόκκων ωστενίτη. Το κράμα με βάση το νικέλιο Inconel718 λήφθηκε ως το κύριο αντικείμενο έρευνας από τους Dou Xuezheng et al. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ της μικροσύνθεσης, των θερμομηχανικών ιδιοτήτων και της αντοχής στη διάβρωση του κράματος υπό διάφορες θερμικές επεξεργασίες και καθεστώτα επεξεργασίας μελετήθηκαν σε βάθος και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μαζί με την αύξηση της θερμοκρασίας του στερεού διαλύματος, η δ-φάση του κράματος διαλύθηκε περαιτέρω. και η δ-φάση τήχθηκε επαρκώς όταν η θερμοκρασία του στερεού διαλύματος αυξήθηκε από θερμοκρασία δωματίου στους 1020 βαθμούς. Επιπλέον, η αντίσταση στην οξείδωση του επεξεργασμένου με στερεό διάλυμα κράματος Inconel 718 είναι ελαφρώς καλύτερη από αυτή του στερεού διαλύματος + επεξεργασμένου με γήρανση υλικού κράματος [4]. Οι Zhu Yong et al. έλαβε ως κύριο επιστημονικό ερευνητικό στόχο την παραγωγή ενός κράματος με βάση το νικέλιο για τη βαλβίδα εξαγωγής κινητήρα εσωτερικής καύσης και διερεύνησε το ρόλο της δυναμικής εσωτερικής θερμοκρασίας του κράματος σε τρία διαφορετικά καθεστώτα θερμικής επεξεργασίας (T1: 850 μοίρες × 4 h, AC.+730 βαθμός × 4 h, AC., T2: 704 μοίρες × 24 h, AC., T3: 760 βαθμοί × 16 h, AC.). Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι: το κράμα υπό το καθεστώς T1 είναι το ισχυρότερο και σκληρότερο, έως 347 HV10. οι λόγοι αντοχής σε εφελκυσμό του κράματος σε θερμοκρασία δωματίου υπό τις συνθήκες T1 και T3 υπερβαίνουν τα 1 200 MPa. ο λόγος πλαστιμότητας στο καθεστώς Τ2 είναι ο καλύτερος, περισσότερο από το ένα τρίτο του συνόλου, ο οποίος είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για περιβάλλοντα εργασίας με υψηλές απαιτήσεις πλαστικότητας [5]. Μετά τη διερεύνηση της επίδρασης του χρόνου επεξεργασίας ενίσχυσης στερεού διαλύματος στην κατανομή των στοιχείων Re και Ru και τη μικρομορφολογία τους σε κράματα υψηλής περιεκτικότητας σε σίδηρο με βάση το νικέλιο, οι Feng Yueh-enthalpy et al. κατέληξε στο συμπέρασμα ότι, λόγω της προφανούς επίδρασης του χρόνου επεξεργασίας ενίσχυσης στερεού διαλύματος στην κατανομή των στοιχείων Re και Ru, όταν ο χρόνος ενίσχυσης του στερεού διαλύματος είναι μικρότερος από 1 ώρα, τα συστατικά Re και Ru είναι προφανώς διαχωρισμένα. όταν ο χρόνος ενίσχυσης του στερεού διαλύματος φτάσει τις 20 ώρες, ο διαχωρισμός και των δύο στοιχείων βελτιώνεται προφανώς. Guiyuan et al. μελέτησε την επίδραση της επεξεργασίας στερεού διαλύματος στη μικροκοσμική σύνθεση και τον βαθμό διαχωρισμού ενός κράματος χύτευσης μονοκρυστάλλου υψηλής θερμοκρασίας με βάση το νικέλιο και διαπίστωσε ότι το κράμα έχει σημαντικό διαχωρισμό στην οργάνωση ως χυτός και μέσω της βελτιστοποίησης του το σύστημα θερμικής επεξεργασίας για τη βελτίωση της θερμοκρασίας του στερεού διαλύματος μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τον διαχωρισμό των συστατικών του κράματος.