Intervallo di durezza della lega Monel e impatto dei diversi stati di lavorazione (ricotto e laminato a freddo-)
1. Intervallo di durezza della lega Monel
Monel 400
È una lega di nichel-rame rinforzata con una soluzione solida-e la sua durezza dipende fortemente dalle condizioni di lavorazione:
Stato ricotto: La durezza Brinell (HB) è65–95, Durezza Rockwell B (HRB) è50–70. In questo stato, la lega ha la durezza più bassa, duttilità e tenacità ottimali, rendendola adatta all'imbutitura profonda, alla piegatura e ad altri processi di formatura.
Stato-laminato a freddo: Con l'aumento della deformazione per lavorazione a freddo (ad esempio, 20%, 40%, 60% deformazione), la durezza aumenta in modo significativo. Quando la deformazione a freddo raggiunge il 50–60%, la durezza Brinell (HB) può raggiungere180–220, e la durezza Rockwell B (HRB) può raggiungere90–100.
Stato trattato con la soluzione-: Simile allo stato ricotto, con durezza Brinell (HB) intorno70–90, che viene utilizzato per ripristinare la duttilità della lega dopo la lavorazione a freddo.
Monel K-500
Si tratta di una variante-indurita per precipitazione del Monel 400, che può raggiungere una maggiore durezza attraverso il trattamento di invecchiamento:
Stato ricotto: La durezza Brinell (HB) è80–100, Durezza Rockwell B (HRB) è60–80, leggermente superiore al Monel 400 ricotto a causa della sua composizione intrinseca della lega.
Stato invecchiato: Dopo il trattamento della soluzione + trattamento di invecchiamento (tipicamente riscaldamento a 480–510 gradi e mantenimento per 4–6 ore), la lega precipita fasi fini di rinforzo Ni₃(Al,Ti). A questo punto può raggiungere la durezza Brinell (HB).240–280, e la durezza Rockwell C (HRC) può raggiungere25–35, che è molto più alto di Monel 400.
Stato-laminato a freddo + invecchiato: La combinazione della lavorazione a freddo e del trattamento di invecchiamento può migliorare ulteriormente la durezza, con durezza Brinell (HB) fino a280–320e durezza Rockwell C (HRC) fino a30–40.
2. Impatto dei diversi stati di lavorazione (ricotto e laminato a freddo-) sulla durezza
Trattamento di ricottura: riduzione della durezza, miglioramento della duttilità
La ricottura è un processo di trattamento termico che prevede il riscaldamento della lega a una temperatura superiore alla sua temperatura di ricristallizzazione (solitamente 870–920 gradi per la lega Monel), trattenendola per un certo periodo e quindi raffreddandola lentamente.
Meccanismo: Durante la ricottura, i grani deformati della lega lavorata a freddo-subiscono ricristallizzazione, formando nuovi grani equiassici. Le lussazioni generate durante la lavorazione a freddo vengono eliminate e lo stress interno della lega viene rilasciato.
Impatto sulla durezza: La ricottura riduce significativamente la durezza della lega Monel, riportandola al livello più basso della lega. Ad esempio, il Monel 400 laminato a freddo- con HB 200 può essere ridotto a HB 70–90 dopo la ricottura completa.
Scenario applicativo: La lega Monel ricotto è adatta per processi che richiedono elevata formabilità, come stampaggio, forgiatura e saldatura.
Trattamento di laminazione a freddo: aumento della durezza, riduzione della duttilità
La laminazione a freddo si riferisce alla laminazione della lega a una temperatura inferiore alla sua temperatura di ricristallizzazione (solitamente temperatura ambiente).
Meccanismo: La laminazione a freddo provoca la deformazione plastica dei grani della lega, portando alla moltiplicazione e all'aggrovigliamento delle dislocazioni, nonché all'allungamento e all'affinamento dei grani. Il movimento delle lussazioni viene ostacolato, con conseguenteincrudimento del lavorodella lega.
Impatto sulla durezza: La durezza aumenta linearmente con l'aumento della deformazione a freddo. Quando la deformazione è piccola (10–20%), l'aumento di durezza è lieve; quando la deformazione supera il 40%, la durezza aumenta notevolmente. Ad esempio, Monel 400 può raggiungere un aumento di durezza superiore al 100% dopo la laminazione a freddo del 60%.
Effetto collaterale: pur migliorando la durezza, la laminazione a freddo riduce significativamente la duttilità della lega (ad esempio, l'allungamento diminuisce dal 35–40% nello stato ricotto a meno del 5% nello stato laminato a freddo-ad alta deformazione), rendendola soggetta a fessurazioni durante la lavorazione successiva.
Riepilogo del grado di impatto
Lo stato di elaborazione è uno deifattori dominantiinfluenzando la durezza della lega Monel. Per Monel 400, la durezza dello stato laminato a freddo-può essere2-3 volte superiorerispetto a quello dello stato ricotto. Per Monel K-500, la combinazione di laminazione a freddo e trattamento di invecchiamento può amplificare ulteriormente la differenza di durezza, rendendo la durezza dello stato rinforzato3-4 volte superiorerispetto a quello dello stato ricotto.
