Julat Kekerasan Aloi Monel & Kesan Keadaan Pemprosesan Berbeza (Annealed vs. Cold-rolled)
1. Julat Kekerasan Aloi Monel
Monel 400
Ia ialah aloi tembaga-pelarut yang diperkuatkan-dan kekerasannya sangat bergantung pada keadaan pemprosesan:
Keadaan anil: Kekerasan Brinell (HB) ialah65–95, Kekerasan Rockwell B (HRB) ialah50–70. Dalam keadaan ini, aloi mempunyai kekerasan paling rendah, kemuluran optimum dan keliatan, menjadikannya sesuai untuk lukisan dalam, lenturan dan proses pembentukan lain.
Keadaan bergolek-sejuk: Dengan peningkatan ubah bentuk kerja sejuk (cth, ubah bentuk 20%, 40%, 60%), kekerasan meningkat dengan ketara. Apabila ubah bentuk sejuk mencapai 50–60%, Kekerasan Brinell (HB) boleh mencapai180–220, dan Rockwell B Hardness (HRB) boleh mencapai90–100.
Keadaan dirawat{0}}penyelesaian: Sama seperti keadaan anil, dengan Brinell Hardness (HB) di sekelilingnya70–90, yang digunakan untuk memulihkan kemuluran aloi selepas bekerja sejuk.
Monel K-500
Ia ialah kerpasan-varian mengeras Monel 400, yang boleh mencapai kekerasan yang lebih tinggi melalui rawatan penuaan:
Keadaan anil: Kekerasan Brinell (HB) ialah80–100, Kekerasan Rockwell B (HRB) ialah60–80, lebih tinggi sedikit daripada Monel 400 yang disepuhlindapkan kerana komposisi aloi yang wujud.
Negeri yang berumur: Selepas rawatan larutan + rawatan penuaan (biasanya dipanaskan hingga 480–510 darjah dan tahan selama 4–6 jam), aloi memendakan fasa pengukuhan Ni₃(Al,Ti) halus. Pada ketika ini, Kekerasan Brinell (HB) boleh mencapai240–280, dan Rockwell C Hardness (HRC) boleh mencapai25–35, yang jauh lebih tinggi daripada Monel 400.
Keadaan sejuk-gulungan + tua: Menggabungkan kerja sejuk dan rawatan penuaan boleh meningkatkan lagi kekerasan, dengan Kekerasan Brinell (HB) sehingga280–320dan Rockwell C Hardness (HRC) sehingga30–40.
2. Kesan Keadaan Pemprosesan Berbeza (Annealed vs. Cold-rolled) pada Kekerasan
Rawatan penyepuhlindapan: Mengurangkan kekerasan, meningkatkan kemuluran
Penyepuhlindapan ialah proses rawatan haba yang melibatkan pemanasan aloi kepada suhu melebihi suhu penghabluran semulanya (biasanya 870–920 darjah untuk aloi Monel), menahannya untuk tempoh tertentu, dan kemudian menyejukkannya perlahan-lahan.
Mekanisme: Semasa penyepuhlindapan, butiran cacat aloi yang berfungsi-sejuk menjalani penghabluran semula, membentuk butiran equiaxed baharu. Dislokasi yang dihasilkan semasa kerja sejuk dihapuskan, dan tegasan dalaman aloi dilepaskan.
Kesan pada kekerasan: Penyepuhlindapan mengurangkan kekerasan aloi Monel dengan ketara, mengembalikannya ke tahap aloi yang paling rendah. Contohnya, Monel 400 gulung sejuk{1} dengan HB 200 boleh dikurangkan kepada HB 70–90 selepas penyepuhlindapan penuh.
Senario aplikasi: Aloi Monel Annealed sesuai untuk proses yang memerlukan kebolehbentukan tinggi, seperti pengecapan, penempaan dan kimpalan.
Rawatan guling sejuk: Meningkatkan kekerasan, mengurangkan kemuluran
Penggulungan sejuk merujuk kepada penggulungan aloi pada suhu di bawah suhu penghabluran semulanya (biasanya suhu bilik).
Mekanisme: Gulungan sejuk menyebabkan ubah bentuk plastik butiran aloi, membawa kepada pendaraban dan kekusutan terkehel, serta pemanjangan dan penghalusan butiran. Pergerakan terkehel terhalang, mengakibatkanpengerasan kerjadaripada aloi.
Kesan pada kekerasan: Kekerasan meningkat secara linear dengan peningkatan ubah bentuk sejuk. Apabila ubah bentuk kecil (10-20%), peningkatan kekerasan adalah ringan; apabila ubah bentuk melebihi 40%, kekerasan meningkat dengan mendadak. Sebagai contoh, Monel 400 boleh mencapai peningkatan kekerasan lebih daripada 100% selepas 60% rolling sejuk.
Kesan sampingan: Semasa meningkatkan kekerasan, gelek sejuk mengurangkan kemuluran aloi dengan ketara (cth, pemanjangan berkurangan daripada 35–40% dalam keadaan sepuhlindap kepada kurang daripada 5% dalam-keadaan gelek sejuk ubah bentuk-tinggi), menjadikannya terdedah kepada keretakan semasa pemprosesan berikutnya.
Ringkasan tahap impak
Keadaan pemprosesan adalah salah satu daripadafaktor dominanmenjejaskan kekerasan aloi Monel. Untuk Monel 400, kekerasan -keadaan gulung sejuk boleh2-3 kali lebih tinggidaripada keadaan anil. Untuk Monel K-500, gabungan rolling sejuk dan rawatan penuaan boleh menguatkan lagi perbezaan kekerasan, menjadikan kekerasan keadaan diperkukuh3-4 kali lebih tinggidaripada keadaan anil.
