A oes Gwahaniaeth Sylweddol mewn-Cadernid Tymheredd Isel Ymhlith Gwahanol Nicel-Graddau Aloi Seiliedig?

Oes, mae agwahaniaeth nodedig mewn-gaderwch tymheredd iselymhlith gwahanol raddau aloi sy'n seiliedig ar nicel-. Mae'r gwahaniaeth hwn yn cael ei bennu'n bennaf gan gyfansoddiad cemegol yr aloi, dyluniad microstrwythur, a phroses trin gwres, ac mae pob un ohonynt wedi'u teilwra i gyd-fynd â gofynion gwasanaeth penodol. Isod mae dadansoddiad manwl o'r ffactorau allweddol a chymariaethau gradd nodweddiadol:

1. Ffactorau Craidd Sy'n Achosi Gwahaniaethau mewn-Cadernid Tymheredd Isel

(1) Cyfansoddiad Cemegol

Cynnwys nicel a strwythur matrics

Nicel yw'r elfen graidd sy'n sicrhau caledwch tymheredd isel yr aloi. Mae'n sefydlogi'rmatrics awstenitig ciwbig wyneb{0}ganolog (FCC)., sydd â hydwythedd rhagorol hyd yn oed ar dymheredd hynod o isel (ee, tymereddau cryogenig o -269 gradd ar gyfer cymwysiadau heliwm hylif). Mae aloion â phurdeb nicel uwch (neu gynnwys nicel uwch o'i gymharu ag elfennau aloi eraill) fel arfer yn dangos gwell caledwch tymheredd isel. Er enghraifft, mae gan aloion nicel pur (ee, Alloy 200/201) strwythur cwbl austenitig heb gyfnodau brau, felly anaml y mae eu caledwch yn dirywio ar dymheredd isel.

Effaith elfennau aloi

Elfennau buddiol: Gall manganîs (Mn) a nitrogen (N) fireinio'r strwythur grawn, gwella unffurfiaeth y matrics austenitig, a gwella - caledwch tymheredd isel. Mae symiau bach o ditaniwm (Ti) ac alwminiwm (Al) yn ffurfio cyfnodau rhyngfetelaidd mân (ee, cam ': Ni₃(Ti, Al)) heb amharu'n sylweddol ar galedwch, ar yr amod bod eu cynnwys yn cael ei reoli.

Elfennau niweidiol: Mae gormod o garbon (C), silicon (Si), a ffosfforws (P) yn dueddol o ffurfio cyfnodau brau neu wahanu ar ffiniau grawn. Er enghraifft, mae cynnwys carbon uchel yn hyrwyddo dyddodiad carbidau bras (ee, M₂₃C₆) ar ffiniau grawn, sy'n gweithredu fel pwyntiau crynodiad straen ac yn lleihau caledwch effaith tymheredd isel. Mae sylffwr (S) yn ffurfio cynhwysiant sylffid sy'n toddi'n isel, gan ddirywio ymhellach ar dymereddau isel.

(2) Nodweddion Microstrwythur

Maint grawn

Mae gan aloion wedi'u seilio ar nicel mân -graen-gwydnwch tymheredd isel yn well na rhai bras. Mae grawn mân yn cynyddu'r ardal ffin grawn, yn rhwystro lluosogiad microcracks ar dymheredd isel, ac yn amsugno mwy o egni torri asgwrn. Mae'r maint grawn yn cael ei reoleiddio gan brosesau trin gwres (ee, tymheredd anelio ateb a chyfradd oeri) a phurwyr grawn (ee, boron).

Cyfnodau gwaddodol

Mae aloion sydd wedi'u cynllunio ar gyfer{0}}cryfder tymheredd uchel (ee, dyodiad-superalloys caled) yn aml yn cynnwys nifer fawr o gamau cryfhau fel '(Ni₃(Ti,Al)) a '' (Ni₃Nb). Er bod y cyfnodau hyn yn gwella-gwrthiant ymgripiad tymheredd uchel, gall dyodiad gormodol leihau caledwch tymheredd isel trwy gynyddu brau matrics.

Mae gan aloion sy'n seiliedig ar nicel sy'n gwrthsefyll cyrydiad (ee, cyfres Hastelloy C) ficrostrwythur syml gydag ychydig o gamau cryfhau, felly mae eu caledwch tymheredd isel yn gymharol well.

info-445-448 info-446-446

info-446-446 info-443-444

(3) Proses Triniaeth Gwres

Ateb anelio a diffodd

Mae anelio hydoddiant priodol (gwresogi i dymheredd uchel a diffodd cyflym) yn hydoddi cyfnodau eilaidd brau (ee, carbidau, cyfansoddion rhyngfetelaidd) i'r matrics austenitig, gan arwain at ficrostrwythur unffurf a chadernid tymheredd isel gwell. Bydd anelio hydoddiant annigonol yn gadael cyfnodau brau heb eu toddi, tra bydd gorboethi yn achosi i'r grawn gynyddu, ac mae'r ddau yn niweidiol i wydnwch.

Triniaeth heneiddio

Mae angen triniaeth heneiddio ar gyfer aloion caled dyodiad (ee, Inconel 718) i waddodi cyfnodau cryfhau. Fodd bynnag, mae gor-yn arwain at frashau cyfnodau '', sy'n lleihau caledwch tymheredd isel; o dan-yn methu â chyflawni cryfder digonol ac mae hefyd yn effeithio ar sefydlogrwydd caledwch.

2. Isel-Cadernid Tymheredd Cymhariaeth o Nicel Nodweddiadol-Graddau Aloi Seiliedig

Gradd aloi	Math	-Perfformiad Cryfder Tymheredd Isel	Senarios Cymhwysiad Nodweddiadol
Aloi 200/201	Aloi Nicel Pur	Ardderchog. Dim colled caledwch sylweddol hyd yn oed ar -200 gradd ; egni effaith uchel (gwerth effaith Charpy V-notch> 100 J ar -196 gradd)	Tanciau storio cryogenig, piblinellau nwy naturiol hylifol (LNG).
Inconel 600	Aloi Gwrthiannol-Gwres	Da. Strwythur cwbl austenitig; gwerth effaith > 80 J ar -196 gradd . Cynnwys isel cyfnodau brau	Cydrannau adweithyddion niwclear, -cyfnewidwyr gwres tymheredd isel
Inconel 718	Dyodiad-Superalloy Caled	Cymedrol. Yn cydbwyso cryfder a chaledwch uchel; gwerth effaith 40-60 J ar -196 gradd . '' mae dyddodiad cyfnod yn lleihau caledwch ychydig	Cydrannau awyrofod, llestri gwasgedd cryogenig
Hastelloy C276	Cyrydiad-Alloy Gwrthiannol	Da iawn. Cynnwys amhuredd isel; dim dyddodiad carbid brau ar ffiniau grawn; gwerth effaith > 90 J ar -196 gradd	Offer dihalwyno dŵr môr, prosesu cemegol tymheredd isel
Monel 400	Copr-nicel aloi	Da. Matrics austenitig gyda hydoddiant solet copr; gwerth effaith > 70 J ar -196 gradd . Yn gwrthsefyll embrittlement tymheredd isel	Falfiau tymheredd isel morol, caewyr cryogenig

3. Arwyddocâd Ymarferol Gwahaniaethau Caledwch

Mae'r amrywiad mewn -gaderwch tymheredd isel yn pennu cwmpas cymhwyso aloion nicel yn uniongyrchol:

Aloi gydacaledwch-tymheredd isel rhagorol(Alloy 200, Hastelloy C276) yn cael eu ffafrio ar gyfer peirianneg cryogenig (ee, LNG, ocsigen hylifol / storio nitrogen hylifol a chludiant), lle mae'n rhaid osgoi torri asgwrn brau.

Aloi gydacaledwch- tymheredd isel cymedrol(Inconel 718) yn addas ar gyfer cydrannau adeileddol sydd angen cryfder uchel ac ymwrthedd tymheredd isel, fel rhannau injan awyrofod sy'n gweithredu mewn-amgylcheddau tymheredd isel.

Os nad yw aloi wedi'i optimeiddio ar gyfer gwasanaeth tymheredd isel (ee, rhai uwch-aloi carbon nicel ar gyfer tymheredd uchel iawn), mae ei galedwch tymheredd isel yn wael, ac mae'n dueddol o dorri asgwrn pan gaiff ei ddefnyddio o dan dymheredd yr ystafell, felly nid yw'n cael ei argymell ar gyfer cymwysiadau cryogenig.

I gloi, mae caledwch tymheredd isel aloion nicel yn amrywio'n fawr ar draws graddau, ac mae'r gwahaniaeth hwn yn faen prawf allweddol ar gyfer dewis yr aloi cywir ar gyfer amodau gwasanaeth tymheredd isel neu gryogenig penodol.

-Gwydnwch tymheredd isel aloi nicel