موردون سبائك النيكل، قضبان وأنابيب وألواح سبائك النيكل

تأثير عملية المعالجة الحرارية ودرجة حرارة التعتيق على خواص تصلب الفولاذ المقاوم للصدأ بالترسيب

30 أكتوبر 2025

الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب (الفولاذ المقاوم للصدأ PH) هو نوع من الفولاذ المقاوم للصدأ الذي تم تحسين قوته وصلابته عن طريق تعجيل مرحلة تقوية المرحلة الثانية من خلال المعالجة الحرارية. فهو يجمع بين مقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي والقوة العالية للفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي. جوهر عملية المعالجة الحرارية هو تحقيق التحكم في الأداء من خلال خطوتين: معالجة المحلول ومعالجة الشيخوخة (التصلب بالترسيب). يؤثر اختيار درجة حرارة الشيخوخة بشكل مباشر على البنية المجهرية النهائية والخواص الميكانيكية.

I. خطوات عملية المعالجة الحرارية لتصلب الفولاذ المقاوم للصدأ بالترسيب

تنقسم المعالجة الحرارية للفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب بشكل عام إلى ثلاث مراحل: معالجة المحلول (التليين)، المعالجة التكييفية (اختياري)، ومعالجة الشيخوخة (التصلب بالترسيب). العملية المحددة هي كما يلي:

1. علاج الحل

غاية:
لإذابة الكربيدات والمركبات المعدنية بشكل كامل في المصفوفة الأوستنيتي من خلال التسخين بدرجة حرارة عالية، يليها التبريد السريع (التبريد) للحصول على محلول صلب مفرط التشبع موحد، مما يوفر الظروف المناسبة لهطول الأمطار اللاحق.

نقاط التشغيل:

نطاق درجة الحرارة: بشكل عام 950 ~ 1150 ℃ (يختلف قليلاً حسب درجة الفولاذ، على سبيل المثال، 17-4PH عادة ما يكون 1020~1060 ℃).

طريقة التدفئة:

استخدم فرن جو متحكم فيه أو فرن فراغ لتجنب أكسدة السطح (يمكن تطبيق طبقة واقية إذا لزم الأمر).

عقد الوقت:

اعتمادًا على سمك قطعة العمل، عادةً ما يكون من 10 إلى 60 دقيقة (أطول بالنسبة للأقسام الأكثر سمكًا).

طريقة التبريد:

تبريد الماء أو تبريد الزيت (التبريد السريع ضروري لمنع ترسيب المراحل الهشة).

2. علاج تكييف (اختياري)

بالنسبة لبعض درجات الفولاذ (مثل سلسلة H1150 من 17-4PH)، تتم إضافة معالجة تكييف متوسطة قبل التعتيق (على سبيل المثال، التسخين القصير عند 800 ~ 900 ℃ تليها تبريد الهواء) لتحسين توزيع المراحل المترسبة وتحسين المتانة.

عملية نموذجية:

التدفئة في 815 ~ 870 ℃ لمدة 10 إلى 30 دقيقة، يليها التبريد بالهواء أو التبريد بالماء. 3. الشيخوخة/تصلب الهطول

غاية:

لترسيب عناصر صناعة السبائك ببطء (مثل Cu وNb وMo وغيرها) من محلول صلب مفرط التشبع عن طريق التسخين عند درجة حرارة منخفضة نسبيًا، وتشكيل مراحل تقوية دقيقة ومشتتة (مثل ه -كو، ني ₃Ti، وما إلى ذلك)، مما يحسن القوة والصلابة بشكل ملحوظ.

نقاط التشغيل:

نطاق درجة الحرارة: 450 ~ 650 ℃ (يتم اختيار درجات حرارة مختلفة للشيخوخة اعتمادًا على درجة الفولاذ ومتطلبات الأداء).

عقد الوقت:

1 ~ 4 ساعات (اعتمادًا على حجم قطعة العمل ودرجة الحرارة، عادة ما تكون 1 ~ 2 ساعة كافية).

طريقة التبريد:

تبريد الهواء (الأكثر شيوعًا)، يمكن استخدام تبريد الماء لمتطلبات خاصة.

أمثلة على عمليات التعتيق النموذجية لدرجات الفولاذ الشائعة:

17-4PH (0Cr17Ni4Cu4Nb): التعتيق القياسي: 480~620 ℃ (على سبيل المثال، 480 ℃× تبريد الهواء لمدة ساعة واحدة، تصل الصلابة إلى HRC40~45؛ 620 ℃× تبريد الهواء لمدة ساعة واحدة، الصلابة حوالي HRC30~35).

خيار الصلابة العالية: 550 ℃ الشيخوخة، وتحقيق التوازن بين القوة والمتانة.

15-5PH: يتراوح عمره عادةً بين 550 و600 عامًا ℃.

PH13-8Mo: الشيخوخة عند 480 ~ 560 ℃، وتحقيق قوة أعلى.

ثانيا. تأثير درجات حرارة الشيخوخة المختلفة على الأداء

تعد درجة حرارة الشيخوخة معلمة رئيسية تتحكم في خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ المتصلب بالترسيب، مما يؤثر بشكل مباشر على توازن القوة والصلابة والمتانة ومقاومة التآكل. الآثار هي كما يلي:

1. الشيخوخة في درجات الحرارة المنخفضة (450 ~ 500 ℃)

تأثير تقوية كبير: الرواسب (مثل ه -Cu) صغيرة وكثيفة، مما يعيق حركة الخلع بشدة، مما يؤدي إلى أعلى قوة وصلابة (على سبيل المثال، 17-4PH يمكن أن يصل إلى HRC 45~50 بعد التعتيق عند 480 ℃).

انخفاض المتانة:

قد تؤدي كثافة الترسيب المرتفعة بشكل مفرط إلى تركيز الإجهاد الموضعي، مما يؤدي إلى انخفاض طفيف في صلابة الصدمات. مناسبة لتطبيقات الصلابة العالية ولكن المتوسطة والمنخفضة (مثل السحابات والمحامل).

2. الشيخوخة في درجات الحرارة المتوسطة (500 ~ 550 ℃)

الأداء العام الأمثل:

حجم الراسب معتدل، مما يضمن قوة عالية (HRC حوالي 40 ~ 45) وصلابة جيدة (طاقة عالية التأثير)، مما يجعله الخيار المفضل لمعظم التطبيقات (مثل المكونات الهيكلية الفضائية).

مقاومة جيدة للتآكل:

بالمقارنة مع الشيخوخة ذات درجات الحرارة المنخفضة، هناك كمية أقل من هطول الأمطار على حدود الحبوب، مما يؤدي إلى مقاومة أقوى للتآكل بين الحبيبات.

3. الشيخوخة بسبب درجات الحرارة العالية (550~650 ℃)

انخفاض القوة:

تصبح المراحل المترسبة خشنة، وتصبح آلية تجاوز الخلع هي السائدة، مما يؤدي إلى انخفاض القوة (على سبيل المثال، 17-4PH بعد الشيخوخة عند 620 ℃ لديه HRC ما يقرب من 30 ~ 35).

تحسين المتانة:

تعمل الرواسب الخشنة على تقليل تركيز الإجهاد، مما يحسن بشكل كبير من صلابة الصدمات، وهو مناسب للمكونات التي تتطلب مقاومة الصدمات (على سبيل المثال، أعمدة المضخة، والصمامات).

المقاومة المثالية للتآكل:

تذوب رواسب حدود الحبوب عند درجات حرارة عالية، مما يقلل من حساسية التآكل بين الحبيبات.

4. الإفراط في الشيخوخة (ارتفاع درجة حرارة الشيخوخة بشكل مفرط أو وقت الشيخوخة الطويل بشكل مفرط)

إذا تجاوزت درجة حرارة الشيخوخة 650 ℃ أو إذا كان وقت الاحتفاظ طويلاً جدًا، ستصبح المراحل المترسبة خشنة بشكل مفرط أو حتى تخضع لإعادة بلورة ثانوية، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في القوة والصلابة. في الوقت نفسه، قد يحدث نمو الحبوب، مما يزيد من تدهور الخواص الميكانيكية.

تأثير عملية المعالجة الحرارية ودرجة حرارة التعتيق على خواص تصلب الفولاذ المقاوم للصدأ بالترسيب

نتطلع إلى الخاص بك اتصال