Опсег тврдоће легуре монела и утицај различитих стања обраде (жарено у односу на хладно{1}}ваљано)
1. Распон тврдоће легуре монела
Монел 400
То је чврста-легура бакра ојачана раствором никла-, а њена тврдоћа у великој мери зависи од услова обраде:
Запаљено стање: Тврдоћа по Бринелу (ХБ) је65–95, Роцквелл Б тврдоћа (ХРБ) је50–70. У овом стању, легура има најмању тврдоћу, оптималну дуктилност и жилавост, што је чини погодном за дубоко извлачење, савијање и друге процесе обликовања.
Хладно{0}}ваљано стање: Са повећањем деформације хладног рада (нпр. 20%, 40%, 60% деформација), тврдоћа се значајно повећава. Када хладна деформација достигне 50–60%, може достићи Бринелову тврдоћу (ХБ).180–220, и Роцквелл Б тврдоћа (ХРБ) може достићи90–100.
Решење{0}}третирано стање: Слично жареном стању, са тврдоћом по Бринелу (ХБ) около70–90, који се користи за обнављање дуктилности легуре након хладног рада.
Монел К-500
То је варијанта Монела 400{0}}очврснута од падавина, која може постићи већу тврдоћу третманом старењем:
Запаљено стање: Тврдоћа по Бринелу (ХБ) је80–100, Роцквелл Б тврдоћа (ХРБ) је60–80, нешто већи од жареног Монела 400 због инхерентног састава легуре.
Остарјело стање: После третмана раствором + третмана старењем (обично загревање на 480–510 степени и држање 4–6 сати), легура таложи фине Ни₃(Ал,Ти) фазе ојачања. У овом тренутку, тврдоћа по Бринелу (ХБ) може достићи240–280, и Роцквелл Ц тврдоћа (ХРЦ) може достићи25–35, што је много више од Монела 400.
Хладно{0}}ваљано + одлежано стање: Комбиновање хладног рада и третмана старењем може додатно побољшати тврдоћу, са тврдоћом по Бринелу (ХБ) до280–320и Роцквелл Ц тврдоћа (ХРЦ) до30–40.
2. Утицај различитих стања обраде (жарено у односу на хладно-ваљано) на тврдоћу
Третман жарењем: Смањење тврдоће, побољшање дуктилности
Жарење је процес топлотне обраде који укључује загревање легуре на температуру изнад њене температуре рекристализације (обично 870–920 степени за легуру Монел), задржавање одређеног периода, а затим лагано хлађење.
Механизам: Током жарења, деформисана зрна хладно{0}}обрађене легуре подлежу рекристализацији, формирајући нова равноосна зрна. Дислокације настале током хладног рада се елиминишу, а унутрашњи напон легуре се ослобађа.
Утицај на тврдоћу: Жарење значајно смањује тврдоћу Монел легуре, враћајући је на најнижи ниво легуре. На пример, хладно-монел Монел 400 са ХБ 200 може се смањити на ХБ 70–90 након потпуног жарења.
Сценарио апликације: жарена легура Монел је погодна за процесе који захтевају високу формабилност, као што су штанцање, ковање и заваривање.
Обрада хладним ваљањем: Повећање тврдоће, смањење дуктилности
Хладно ваљање се односи на ваљање легуре на температури испод њене температуре рекристализације (обично собне температуре).
Механизам: Хладно ваљање изазива пластичну деформацију зрна легуре, што доводи до умножавања и запетљавања дислокација, као и до издуживања и пречишћавања зрна. Померање дислокација је отежано, што резултирарадно каљењелегуре.
Утицај на тврдоћу: Тврдоћа расте линеарно са повећањем хладне деформације. Када је деформација мала (10–20%), повећање тврдоће је благо; када деформација прелази 40%, тврдоћа се нагло повећава. На пример, Монел 400 може постићи повећање тврдоће за више од 100% након 60% хладног ваљања.
Нежељени ефекат: Док побољшава тврдоћу, хладно ваљање значајно смањује дуктилност легуре (нпр. издужење се смањује са 35–40% у жареном стању на мање од 5% у високо{5}}деформисаном хладно- стању, чинећи је склоном пуцању током накнадне обраде.
Резиме степена утицаја
Стање обраде је једно оддоминантни факториутиче на тврдоћу легуре Монел. За Монел 400, тврдоћа хладно- стања може бити2-3 пута вишенего у жареном стању. За Монел К-500, комбинација хладног ваљања и третмана старењем може додатно повећати разлику у тврдоћи, чинећи тврдоћу ојачаним стањем3-4 пута вишенего у жареном стању.
