Monel 400 produït per laminació en calent vs. laminació en fred

Laminació en calent: La laminació en calent de Monel 400 es realitza a temperatures superiors a la seva temperatura de recristal·lització, normalment entre 870 graus i 1230 graus. En aquest rang de temperatura elevat, l'aliatge té una baixa resistència a la deformació i una bona plasticitat, cosa que permet que una gran deformació plàstica trenqui estructures gruixudes com a fosa i refini els grans interns. Després del laminat en calent, la majoria dels productes requereixen un tractament tèrmic posterior, com ara el recuit, per eliminar l'estrès residual i estabilitzar la microestructura.

Laminació en fred: la laminació en fred es realitza a temperatura ambient, molt per sota de la temperatura de recristal·lització de Monel 400. L'aliatge pateix una deformació plàstica directament sense escalfar-se, basant-se en molins de laminació d'alta precisió per controlar el gruix i la forma. Durant la deformació es produeix un dur enduriment per treball, de manera que sovint es requereix un recuit intermedi o una solució final per ajustar la duresa i la plasticitat segons els requisits de l'aplicació.

Resistència i duresa: el laminat en calent afavoreix la recristal·lització dinàmica, donant lloc a una estructura de gra uniforme i equiaxial. Té una resistència a la tracció i una resistència a la fluència moderada, amb una duresa relativament baixa. El material és suau i dúctil, cosa que facilita el mecanitzat, la flexió, la soldadura i la conformació.

Plasticitat i tenacitat: una excel·lent ductilitat i resistència a l'impacte són els seus avantatges destacats. És menys propens a esquerdar-se durant la deformació a gran escala i la càrrega d'impacte, adequat per a components que requereixen una gran tenacitat i capacitat de conformació de plàstic.

Tensió interna: la laminació en calent minimitza la tensió residual durant la deformació i la tensió es pot eliminar encara més mitjançant el recuit posterior a la laminació. El material té una alta estabilitat dimensional i és menys probable que es deformi durant el processament posterior o el servei a llarg termini.

Resistència i duresa: la deformació plàstica severa a temperatura ambient indueix un enduriment per treball important, augmentant molt la resistència a la tracció, la resistència a la fluència i la duresa. La força i la duresa augmenten amb l'augment de la taxa de deformació en fred, mentre que la plasticitat disminueix en conseqüència.

Plasticitat i tenacitat: la laminació en fred prolongada o d'alta velocitat redueix l'allargament i la reducció de l'àrea, donant lloc a una duresa més baixa. El material es torna trencadís i és més susceptible a esquerdar-se sota flexió, impacte o deformació complexa sense recuit intermedi.

Estrès intern: l'estrès residual elevat es manté dins dels productes laminats en fred. Les tires o làmines laminats en fred no recobertes poden experimentar deformacions, torsió o canvis dimensionals durant el mecanitzat, la soldadura o el servei de calefacció. El recuit per alleujar l'estrès o el recuit amb solució és essencial per restaurar la duresa i l'estabilitat.

El Monel 400 laminat en calent presenta una estructura de gra uniforme i totalment recristal·litzada sense una textura de deformació evident. La mida del gra es pot controlar mitjançant la temperatura de laminació i el procés de recuit, proporcionant propietats mecàniques estables i isòtropes.

Monel 400 laminat en fred mostra una estructura de gra allargada i fortament deformada amb una textura de deformació diferent i una alta densitat de dislocació. Aquests defectes microestructurals són la principal causa de l'enduriment per treball. Només després del recuit de recristal·lització, els grans deformats poden transformar-se en grans equiaxials i eliminar la majoria de les dislocacions.

El processament a alta temperatura condueix a l'oxidació superficial, formant una gruixuda escala d'òxid. La superfície és rugosa, amb escates visibles, fosses o lleugers desnivells, i requereix descalcificació, decapat o mecanitzat per aconseguir una superfície llisa. La precisió dimensional és relativament baixa a causa de l'expansió i la contracció tèrmicas durant el rodatge a alta temperatura, amb toleràncies més grans per al gruix, l'amplada i la planitud. S'utilitza principalment per a plaques gruixudes, barres, palanxes i forjades en brut que requereixen un processament posterior.

Enrotllat a temperatura ambient sense oxidació, aconsegueix una superfície metàl·lica llisa, neta i brillant amb un acabat superficial excel·lent, adequada per a aplicacions amb requisits de superfície estrictes. Els laminats d'alta precisió permeten toleràncies dimensionals ajustades, una uniformitat de gruix excepcional i una gran planitud. Els productes laminats en fred són principalment làmines primes, tires i làmines, àmpliament utilitzats en peces de precisió, components electrònics i components crítics per a la superfície.

Pel que fa a la resistència a la corrosió inherent, el Monel 400 laminat en calent i laminat en fred té una resistència química fonamental a la corrosió similar, ja que la composició de l'aliatge es manté sense canvis. Tanmateix, les diferències estructurals i superficials condueixen a variacions subtils en el servei pràctic:

Els productes laminats en calent, amb grans uniformes i una tensió residual mínima després del recuit, presenten una resistència global estable a la corrosió, especialment resistència a l'esquerdament per corrosió per estrès. Són més fiables en entorns corrosius durs i a llarg termini, com ara l'aigua de mar i els sistemes petroquímics.

Els productes laminats en fred no recoberts tenen una gran tensió residual i una microestructura deformada, cosa que pot augmentar el risc d'esquerdes per corrosió per tensió en entorns corrosius o que contenen clorur. Després d'un recuit adequat de la solució, els materials laminats en fred poden restaurar un rendiment de corrosió comparable als productes laminats en calent, alhora que conserven una millor qualitat superficial i precisió dimensional.