Hladna obrada, poznata i kao hladna deformacija, igra ključnu ulogu u promjeni svojstava različitih legura. Legura 725, legura nikla - hroma - molibdena - niobija sa odličnom otpornošću na koroziju i visokom čvrstoćom, nije izuzetak. Kao pouzdan dobavljač Alloy 725, iz prve ruke sam svjedočio kako postotak hladnog rada može dovesti do značajnih promjena u svojstvima legure, što zauzvrat utiče na njenu primjenu u različitim industrijama.
Mikrostrukturne promjene
Jedan od najosnovnijih načina na koji hladna obrada utiče na leguru 725 je kroz promjene u njenoj mikrostrukturi. Kada se legura podvrgne hladnoj obradi, dislokacije se uvode u kristalnu rešetku. Ove dislokacije stupaju u interakciju jedna s drugom i s drugim defektima rešetke, uzrokujući promjenu ukupne mikrostrukture materijala.
Kako se povećava postotak hladnog rada, tako se povećava i broj dislokacija. Ovo može dovesti do fenomena poznatog kao kaljenje na radu. Dislokacije se zapliću i postaje im sve teže da se kreću kroz rešetku. Ovo rezultira povećanjem čvrstoće i tvrdoće legure 725. Na primjer, pri relativno niskom procentu hladnog rada (oko 10 - 20%), legura može početi da pokazuje skromno povećanje granice popuštanja. Kako postotak hladnog rada dostiže 30 - 50%, granica tečenja može značajno porasti, ponekad i do 50% u odnosu na žareno stanje.
Međutim, ovo radno očvršćavanje također ima utjecaj na duktilnost legure. Duktilnost se odnosi na sposobnost materijala da se plastično deformira prije loma. Kako se broj dislokacija povećava s višim procentima hladnog rada, legura postaje manje duktilna. Pri vrlo visokim procentima hladnog rada (iznad 50%), materijal može postati krhak i sklon pucanju tokom dalje deformacije.
Mehanička svojstva
Zatezna čvrstoća
Zatezna čvrstoća legure 725 direktno je pod uticajem procenta hladnog rada. Veći postotak hladnog rada općenito dovodi do povećanja vlačne čvrstoće. To je zato što je mikrostruktura ojačana radom efikasnije odolijeva primijenjenim vlačnim silama. Na primjer, u aplikacijama gdje je potrebna visoka vlačna čvrstoća, kao što su komponente u vazduhoplovstvu ili sistemi cevovoda visokog pritiska, veći procenat hladnog rada može biti od koristi.
Snaga prinosa
Granica tečenja, naprezanje pri kojem se materijal počinje plastično deformirati, također pokazuje pozitivnu korelaciju s procentom hladnog rada. Kao što je ranije spomenuto, zaplitanje dislokacija tijekom hladnog rada otežava materijalu da se počne plastično deformirati. To znači da je potrebno veće naprezanje za pokretanje plastične deformacije, što rezultira povećanom granom tečenja.
Otpornost na umor
Hladna obrada takođe može uticati na otpornost legure 725 na zamor. Zamor je kvar materijala pod cikličnim opterećenjem. U nekim slučajevima, umjerena količina hladnog rada može poboljšati otpornost na zamor. Radno očvrsnuti površinski sloj može djelovati kao barijera za nastanak i širenje zamornih pukotina. Međutim, ako je postotak hladnog rada previsok, smanjena duktilnost zapravo može smanjiti otpornost na zamor, jer je vjerojatnije da će materijal pucati pod cikličkim opterećenjem zbog svoje krhkosti.
Otpornost na koroziju
Otpornost na koroziju legure 725 jedno je od njenih najvažnijih svojstava, posebno u teškim okruženjima kao što su morska ili hemijska obrada. Općenito, mala količina hladne obrade (do oko 20 - 30%) možda neće imati značajan negativan utjecaj na otpornost na koroziju. Zapravo, u nekim slučajevima može čak i neznatno poboljšati otpornost na koroziju zbog formiranja ujednačenijeg i gušćeg površinskog sloja.
Međutim, kada je postotak hladnog rada previsok, otpornost na koroziju može biti ugrožena. Povećano unutrašnje naprezanje i prisustvo mikro-pukotina u visoko hladno obrađenom materijalu mogu stvoriti mjesta za iniciranje korozije. Na primjer, u morskom okruženju, vrlo hladno obrađena komponenta legure 725 može biti podložnija pitting koroziji ili naprezanju - korozijskom pucanju.
Utjecaj na zavarljivost
Zavarljivost je još jedan ključni aspekt koji treba uzeti u obzir pri radu sa legurom 725. Hladna obrada može uticati na zavarljivost legure. Veći procenti hladnog rada mogu povećati rizik od pucanja tokom procesa zavarivanja. To je zato što materijal očvrsnut ima veće unutrašnje naprezanje, a unos topline tokom zavarivanja može uzrokovati nekontrolisano oslobađanje ovih naprezanja, što dovodi do pucanja.
Da bi se održala dobra zavarljivost, često je potrebno izvršiti termičku obradu rasterećenja naprezanja prije zavarivanja komponenti s relativno visokim postotkom hladnog rada. Ova termička obrada pomaže u smanjenju unutrašnjeg naprezanja i poboljšanju ukupne zavarljivosti legure.
Primjena legure 725 s različitim procentima hladnog rada
Nizak postotak hladnog rada (0 - 20%)
Legura 725 sa niskim procentom hladnog rada zadržava relativno visoku duktilnost i dobru otpornost na koroziju. Često se koristi u aplikacijama gdje je oblikovnost važna, kao što je proizvodnja bešavnih cijevi kao što suASTM B444 UNS N06625 Bešavne cijevi. Ove cijevi se mogu lako savijati i oblikovati tokom ugradnje, dok i dalje zadržavaju svojstva otpornosti na koroziju u različitim fluidima.
Srednji postotak hladnog rada (20 - 50%)
Legure sa srednjim postotkom hladnog rada nude dobar balans između čvrstoće i duktilnosti. Pogodni su za primjene gdje je potrebna i visoka čvrstoća i određena sposobnost oblikovanja. Na primjer, u izgradnji platformi na moru, komponente od legure 725 sa srednjim postotkom hladnog rada mogu izdržati velika opterećenja i oštre uvjete okoline, dok je još uvijek moguće proizvesti složene oblike.
Visoki postotak hladnog rada (iznad 50%)
Iako visoko hladno obrađena legura 725 ima smanjenu duktilnost, može se koristiti u aplikacijama gdje je visoka čvrstoća primarni zahtjev. Na primjer, u proizvodnji određenih opruga visokih performansi ili pričvršćivača, velika čvrstoća koju daje visok postotak hladnog rada je ključna. Međutim, ove komponente moraju biti pažljivo dizajnirane i korištene u okruženjima gdje je rizik od krtog loma minimiziran.
Poređenje sa drugim legurama
Kada se poredi Alloy 725 sa drugim legurama na bazi nikla, kao nprInconel 925iNikl 201, efekat procenta hladnog rada pokazuje neke razlike. Inconel 925, na primjer, može imati drugačiji odgovor na hladnu obradu u smislu otpornosti na koroziju. Dok su i legura 725 i inkonel 925 otporni na koroziju, specifični elementi u svakoj leguri mogu uzrokovati varijacije u tome kako na otpornost na koroziju utiče hladna obrada.
Nikl 201, s druge strane, je komercijalno čista legura nikla. Efekti hladne obrade na njegova mehanička i korozivna svojstva su različiti od efekata legure 725. Nikl 201 je poznat po svojoj visokoj duktilnosti, a hladna obrada možda neće povećati njegovu čvrstoću kao što je to slučaj sa legurom 725.
Kontakt za kupovinu i diskusiju
Ako ste na tržištu za Alloy 725 i želite da shvatite kako se postotak hladnog rada može prilagoditi vašim specifičnim potrebama, mi smo tu da vam pomognemo. Mi, kao profesionalni dobavljač Alloy 725, imamo bogato iskustvo u obezbeđivanju legura sa različitim procentima hladnog rada kako bi zadovoljili različite zahteve primene. Bilo da vam je potrebna legura 725 za zrakoplovnu, pomorsku ili kemijsku obradu, možemo ponuditi visokokvalitetne proizvode i profesionalne savjete. Ne ustručavajte se da nas kontaktirate za više informacija o kupovini Alloy 725 i raspravi o tome kako se postotak hladnog rada može optimizirati za vaše projekte.
Reference
- Davis, JR (ur.). (2001). Nikl, kobalt i njihove legure. ASM International.
- Schaeffler, AL (1949). Dijagram sastava za metale šava od nehrđajućeg čelika. Welding Journal, 28(5), 220s - 232s.
- ASM Handbook Committee. (1990). ASM priručnik: Svojstva i izbor: legure obojenih metala i materijali posebne namjene. ASM International.
