การพัฒนาเทคโนโลยีการรักษาความร้อนด้วยโลหะผสม

การอบชุบด้วยความร้อนด้วยโลหะผสมนิกเกิลที่มีอุณหภูมิสูงหมายถึงผลิตภัณฑ์โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบในสถานะหล่อ การใช้ความร้อน ฉนวน และการชุบแข็งของวิธีการประมวลผล เพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่คาดหวังและ สมบัติทางกลของเทคโนโลยีการประมวลผลความร้อนของวัสดุโลหะประเภทหนึ่ง การศึกษาผลของการบำบัดความร้อนต่อโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมมีความสำคัญเชิงบวก เพื่อที่จะสำรวจกลไกของการบำบัดความร้อนที่ดีเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงของโลหะผสม ในหมู่พวกเขา การบำบัดด้วยสารละลายของแข็งและการบำบัดความชราเป็นกระบวนการบำบัดความร้อนหลัก การบำบัดด้วยสารละลายของแข็งหมายถึงกระบวนการบำบัดความร้อน ซึ่งเฟสส่วนเกินในโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมจะถูกละลายจนหมดในเฟสเมทริกซ์ จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเพื่อให้ได้สารละลายของแข็งที่มีความอิ่มตัวสูง การบำบัดด้วยสารละลายของแข็งสามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับสารละลายที่เป็นของแข็งและปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของเมทริกซ์ ในเวลาเดียวกันสามารถขจัดความเค้นตกค้างในการหล่อเมทริกซ์ โดยทั่วไปเป็นการบำบัดความร้อนในการเตรียม สำหรับการตัดเฉือนที่ตามมาและการบำบัดความชราที่ตามมาเพื่อเตรียม การรักษาอายุหมายถึงช่วงอุณหภูมิในการตกตะกอนของการเสริมความร้อนในเฟสและคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง เพื่อให้เฟสการเสริมแรงของโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงตกตะกอนอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความแข็งแรงของการหล่อ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยในประเทศได้ทำการศึกษาอย่างกว้างขวางและเจาะลึกมากขึ้นเกี่ยวกับกระบวนการบำบัดความร้อนของโลหะผสมหล่อที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก Yang Heyang เกี่ยวกับวัสดุคอมโพสิตที่มีอุณหภูมิสูงโครงสร้างเดียวที่ใช้นิกเกิลตัวใหม่ซึ่งประกอบด้วยโลหะหายาก โดยได้สำรวจอิทธิพลของวิธีการรักษาความร้อนแบบต่างๆ ที่มีต่อโครงสร้างและคุณสมบัติของมัน โดยใช้การวิเคราะห์เชิงความร้อนที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดเส้นเฟสโซลิดของวัสดุคอมโพสิตและ เส้นเฟสของเหลวของอุณหภูมิ โดยใช้วิธีการทดสอบทางโลหะวิทยาเพื่อหาอุณหภูมิหลอมเหลวเริ่มต้นของวัสดุคอมโพสิต และในที่สุดก็กำหนดวิธีเทคโนโลยีการรักษาความร้อนของวัสดุคอมโพสิต แมตต์และคณะ ศึกษาอิทธิพลของวิธีการอบชุบด้วยความร้อนต่างๆ อย่างละเอียดต่อคุณสมบัติเชิงกลและโครงสร้างของโลหะผสม GH4169 และผลการวิจัยพบว่า เมื่ออุณหภูมิของการบำบัดด้วยสารละลายของแข็งต่ำมาก เฟสของโลหะ ′จะหลอมละลายจนหมดและสร้างโครงสร้างที่อยู่ร่วมกับ เฟสที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ ซึ่งสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเม็ดโลหะได้ จึงเพิ่มความเป็นพลาสติกและความแข็งของโลหะผสม และความเป็นพลาสติกและความแข็งของโลหะผสมสามารถเพิ่มขึ้นได้ในกรณีที่อุณหภูมิแวดล้อมเป็นเวลานานลดลงและเวลาการแก่ชรา ยาวกว่า จำนวนของ ′ สามารถเพิ่มขึ้นได้ในกรณีที่อุณหภูมิแวดล้อมยาวนานขึ้นและมีเวลาการเสื่อมสภาพนานขึ้น เพื่อให้ความแข็งของโลหะผสมเพิ่มขึ้นแต่ความเป็นพลาสติกลดลง หวัง ชูเซ่น และคณะ ทำการทดสอบคุณสมบัติทางกลของโลหะผสม GH4169G ที่หล่อโดยไอความร้อนหลังจากการทำงานที่ร้อนและการคืบคลานที่แตกต่างกัน และผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเฟส δ ในโลหะผสมโดยทั่วไปแสดงรูปร่างของอนุภาคหรือคล้ายเข็มหลังจากการทำงานที่ร้อนโดยการบ่มโดยตรงและสารละลายของแข็งปฐมภูมิ การบ่มทุติยภูมิ วิธีการ การเสื่อมสภาพโดยตรงจะช่วยลดความเข้มข้นของความเครียดของโลหะผสมและชะลอการก่อตัวและการขยายตัวของรอยแตกร้าว ในขณะที่การให้ความร้อนแบบมาตรฐานจะช่วยลดความแข็งของพันธะของขอบเขตเกรนออสเทนไนต์ได้อย่างมาก จึงส่งเสริมการก่อตัวและการขยายขนาดของรอยแตกในขอบเขตเกรนออสเทนไนต์ โลหะผสมนิกเกิล Inconel718 ถูกนำมาเป็นวัตถุวิจัยหลักโดย Dou Xuezheng และคณะ มีการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบจุลภาค คุณสมบัติทางความร้อนเชิงกล และความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสมภายใต้การบำบัดความร้อนและระบบการแปรรูปต่างๆ ที่ได้รับการศึกษาในเชิงลึก และผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิของสารละลายของแข็งเพิ่มขึ้น เฟส δ ของโลหะผสมก็ถูกละลายเพิ่มเติม และเฟส δ ถูกละลายอย่างเพียงพอเมื่ออุณหภูมิของสารละลายของแข็งเพิ่มขึ้นจากอุณหภูมิห้องเป็น 1,020 องศา นอกจากนี้ ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของโลหะผสม Inconel 718 ที่ผ่านการบำบัดด้วยสารละลายของแข็งนั้นดีกว่าความต้านทานการออกซิเดชันของโลหะผสม Inconel 718 ที่ผ่านการบำบัดด้วยสารละลายของแข็งเล็กน้อย [4] จู้หยง และคณะ วัตถุประสงค์การวิจัยทางวิทยาศาสตร์หลักคือการผลิตโลหะผสมนิกเกิลสำหรับวาล์วไอเสียของเครื่องยนต์สันดาปภายใน และสำรวจบทบาทของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิภายในอาคารของโลหะผสมที่กระบวนการแปรรูปด้วยความร้อนที่แตกต่างกัน 3 รูปแบบ (T1: 850 องศา × 4) h, AC.+730 องศา × 4 ชม., AC.; T2: 704 องศา × 24 ชม., AC.; T3: 760 องศา × 16 ชม., AC.) ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า: โลหะผสมภายใต้ระบบ T1 มีความแข็งแรงและทนทานที่สุด สูงถึง 347 HV10; อัตราส่วนความต้านทานแรงดึงของโลหะผสมที่อุณหภูมิห้องภายใต้ระบบ T1 และ T3 เกิน 1 200 MPa; อัตราส่วนความเหนียวภายใต้ระบบ T2 นั้นดีที่สุด โดยมากกว่าหนึ่งในสามของทั้งหมด ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีความต้องการความเป็นพลาสติกสูง [5] หลังจากสำรวจผลกระทบของสารละลายแข็งที่ช่วยเพิ่มเวลาในการรักษาต่อการกระจายตัวขององค์ประกอบ Re และ Ru และสัณฐานวิทยาจุลภาคในโลหะผสมที่มีธาตุเหล็กสูงที่มีนิกเกิลเป็นองค์ประกอบหลักแล้ว Feng Yueh-enthalpy และคณะ สรุปว่าเนื่องจากผลกระทบที่ชัดเจนของสารละลายแข็งที่เสริมเวลาการรักษาต่อการกระจายขององค์ประกอบ Re และ Ru เมื่อเวลาเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายของแข็งน้อยกว่า 1 ชั่วโมง ส่วนประกอบ Re และ Ru จะถูกแยกออกจากกันอย่างเห็นได้ชัด เมื่อเวลาเสริมกำลังสารละลายของแข็งถึง 20 ชั่วโมง การแยกองค์ประกอบทั้งสองจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด กุ้ยหยวน และคณะ ศึกษาผลของการบำบัดสารละลายของแข็งต่อองค์ประกอบจุลภาคและระดับการแยกตัวของโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงในการหล่อด้วยผลึกเดี่ยวที่ใช้นิกเกิล และพบว่าโลหะผสมนั้นมีการแยกส่วนที่สำคัญในองค์กรที่หล่อ และผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพของ ระบบบำบัดความร้อนเพื่อปรับปรุงอุณหภูมิของสารละลายที่เป็นของแข็งสามารถลดการแยกส่วนประกอบของโลหะผสมได้อย่างมีประสิทธิภาพ