Perlakuan panas apa yang diperlukan untuk mengembalikan sifat Monel 400 setelah pengelasan?
Setelah pengelasan Monel 400, yang merupakan paduan nikel-tembaga larutan padat fase tunggal, proses pengelasan akan menimbulkan tegangan sisa, potensi pengerasan kerja, dan ketidakhomogenan mikrostruktur lokal di zona yang terkena dampak panas (HAZ) dan logam las. Faktor-faktor ini dapat mengurangi keuletan, ketangguhan, dan ketahanan terhadap korosi, serta dapat meningkatkan risiko retak dan deformasi akibat korosi tegangan. Untuk mengembalikan sifat mekaniknya dan menghilangkan tegangan sisa, perlakuan panas standar dan yang direkomendasikan adalah perlakuan anil penuh, juga dikenal sebagai anil pelepas tegangan atau anil larutan, dengan kontrol suhu, waktu penahanan, dan metode pendinginan yang ketat.
1. Suhu Perlakuan Panas dan Waktu Penahanan
Suhu anil optimal untuk komponen las Monel 400 adalah 870 derajat hingga 980 derajat (1600 derajat F hingga 1800 derajat F).
Waktu penahanan tergantung pada ketebalan benda kerja: untuk setiap ketebalan bagian 25 mm, biasanya disarankan waktu penahanan 1 jam per inci (25,4 mm), dengan waktu penahanan minimum 15 menit untuk memastikan pemanasan seragam di seluruh komponen dan relaksasi tegangan sepenuhnya.
Suhu di bawah 870 derajat tidak cukup untuk sepenuhnya menghilangkan tegangan sisa dan melunakkan struktur mikro yang mengeras, sedangkan suhu melebihi 980 derajat dapat menyebabkan butiran menjadi kasar, sehingga mengganggu kekuatan mekanik dan ketahanan terhadap korosi.
2. Metode Pendinginan
Setelah direndam pada suhu target, komponen harus didinginkan dengan pendinginan udara cepat atau pendinginan cepat terkontrol, bukan pendinginan tungku lambat.
Pendinginan yang cepat akan menekan pengendapan senyawa intermetalik dan karbida pada batas butir, sehingga akan menurunkan keuletan dan ketahanan terhadap korosi.
Pendinginan dengan air umumnya tidak direkomendasikan untuk bagian yang tebal atau berbentuk rumit, karena dapat menimbulkan tekanan termal baru dan menyebabkan distorsi atau retak. Untuk sebagian besar struktur Monel 400 yang dilas, pendinginan udara paksa adalah metode yang lebih disukai dan aman.
3. Fungsi Inti Perlakuan Panas Ini
Meringankan tegangan sisa pengelasan: Menghilangkan tegangan internal yang dihasilkan selama siklus termal pengelasan, mengurangi kemungkinan distorsi, retak, dan retak korosi tegangan dalam servis.
Melembutkan struktur mikro yang mengeras: Membalikkan pengerasan kerja dan pengerasan termal pada logam las dan zona-yang terkena dampak panas, memulihkan keuletan dan ketangguhan yang melekat pada paduan tersebut.
Menstabilkan struktur mikro: Mempertahankan struktur austenitik fase tunggal yang seragam, mencegah presipitasi fase kedua yang berbahaya, dan menjaga ketahanan Monel 400 yang sangat baik terhadap air laut, asam fluorida, dan lingkungan korosif lainnya.
4. Catatan Tambahan
Monel 400 tidak mengalami transformasi fasa selama pemanasan atau pendinginan, sehingga perlakuan quenching dan tempering yang biasa digunakan untuk baja karbon dan baja paduan rendah tidak dapat diterapkan. Perlakuan panas pasca-pengelasan hanya diperlukan untuk komponen yang mengalami beban mekanis tinggi, lingkungan korosif, atau persyaratan stabilitas dimensi yang ketat. Untuk aplikasi yang tidak kritis dan bertekanan rendah, perlakuan panas pasca pengelasan dapat dihilangkan berdasarkan spesifikasi desain dan kondisi servis.
