La tenacitat a l'impacte dels aliatges basats en níquel-disminueix significativament a baixes temperatures?
1. Aliatges a base de níquel- amb una resistència a l'impacte estable a baixes temperatures
Estructura de matriu austenítica estable: aquests aliatges estan dissenyats amb una matriu austenítica cúbica-centrada (FCC) totalment de cara, que no té una temperatura de transició fràgil (DBTT) dúctil-en un ampli rang de temperatures. A diferència dels metalls cúbics centrats en el cos-(BCC) (per exemple, l'acer al carboni), l'estructura FCC permet que els sistemes de lliscament de dislocació múltiples s'activin fins i tot a temperatures extremadament baixes, absorbint eficaçment l'energia d'impacte i evitant fractures fràgils.
Baix contingut de fases trencadisses i impureses: La composició química d'aquests aliatges està optimitzada per minimitzar el contingut de precipitats fràgils (per exemple, carburs gruixuts, compostos intermetàl·lics) i impureses nocives (per exemple, sofre, fòsfor). Per exemple, Hastelloy C276 controla estrictament el contingut de carboni per sota del 0,01% per evitar la formació de pel·lícules contínues de carbur als límits del gra, que podrien causar fragilitat.
Microestructura uniforme: Un tractament tèrmic raonable (p. ex., recuit en solució) garanteix una mida de gra homogènia i elimina l'estrès intern. Els grans fins i uniformes poden dificultar la propagació de microesquerdes durant la càrrega d'impacte, mantenint encara més la resistència a l'impacte a baixes temperatures.
2. Aliatges basats en-níquel amb una disminució evident de la resistència a l'impacte a baixa-temperatura
Enfortiment de la fase de precipitació: aquests aliatges depenen d'un gran nombre de fases d'enfortiment fines (p. ex., "fase", "fase") per aconseguir una alta -resistencia a la temperatura. A baixes temperatures, la interacció entre les luxacions i aquestes fases d'enfortiment rígid augmenta, reduint la mobilitat de la luxació a la matriu. Això condueix a una disminució de la capacitat de l'aliatge per absorbir l'energia d'impacte, donant lloc a una resistència a l'impacte més baixa en comparació amb la temperatura ambient.
Risc de fragilització del límit del gra: Si el procés de tractament tèrmic és inadequat (p. ex., sobre-envelliment), els carburs gruixuts (p. ex., M₂₃C₆) poden precipitar als límits del gra. A baixes temperatures, aquests carburs es converteixen en punts de concentració d'estrès, que poden accelerar l'inici i la propagació de les esquerdes intergranulars durant l'impacte, agreujant encara més la disminució de la duresa.
Efecte de treball en fred: els aliatges endurits per-precipitació treballada-en fred tenen una densitat de dislocació més alta. A baixes temperatures, les dislocacions acumulades són difícils de moure, la qual cosa comporta una disminució més evident de la resistència a l'impacte en comparació amb l'estat de recuit.
3. Factors clau que afecten la tendència a la tenacitat d'impacte a baixa-temperatura
Contingut de níquel: un contingut més alt de níquel ajuda a estabilitzar la matriu austenítica, millorant la resistència a l'impacte a baixa-temperatura de l'aliatge.
Elements d'aliatge Els elements L'excés de carboni, silici i fòsfor promourà la formació de fases trencadisses i reduirà la duresa.
Tractament tèrmic: El recuit de la solució pot dissoldre les fases fràgils i millorar la tenacitat; un envelliment raonable pot evitar l'enfortiment de la fase gruixuda; l'envelliment excessiu{0} provocarà una degradació de la duresa.
Resum
