Comment différents processus de traitement thermique (recuit, traitement en solution, vieillissement) régulent la dureté des alliages à base de nickel-

1. Recuit : ramollir l’alliage pour réduire la dureté

Principe de base

Effet sur la dureté

Pour les alliages à base de nickel - travaillés à froid (par exemple, les feuilles d'Inconel 625 laminées à froid -), le recuit élimine l'écrouissage en effaçant les accumulations de dislocations, ce qui entraîne une diminution significative de la dureté et une augmentation de la ductilité.

Pour les alliages coulés à base de nickel -, le recuit réduit la dureté causée par la ségrégation dendritique et les contraintes résiduelles, rendant l'alliage plus facile à usiner.

Exemple : L'Inconel 718 travaillé à froid - a une dureté d'environ 320 HB. Après un recuit à 980∘C pendant 1 heure suivi d'un refroidissement au four, sa dureté chute à environ 190 HB.

2. Traitement de la solution : homogénéiser la matrice pour définir une ligne de base de dureté

Principe de base

Effet sur la dureté

Par rapport à l'état coulé - ou travaillé à froid -, le traitement en solution réduit la dureté en dissolvant les phases secondaires grossières et cassantes et en homogénéisant la matrice. Par exemple, comme le - Inconel 718 coulé a une dureté d'environ 250 HB, et après un traitement en solution à 1065∘C pendant 1 heure et une trempe à l'eau, la dureté diminue jusqu'à environ 210 HB.

Par rapport à l'état recuit, les alliages traités en solution - ont une dureté légèrement supérieure car la solution solide sursaturée présente un degré de distorsion de réseau plus élevé que la matrice d'équilibre formée par un refroidissement lent pendant le recuit.

Le traitement en solution à lui seul ne peut pas maximiser la dureté des alliages à base de nickel durcissables par précipitation - - ; il prépare uniquement la microstructure à un renforcement ultérieur.

3. Traitement du vieillissement : Précipiter les phases de renforcement pour maximiser la dureté

Principe de base

Effet sur la dureté

Pour l'Inconel 718 traité avec la solution -, après un vieillissement en double - (720∘C pendant 8 heures, refroidissement au four à 620∘C pendant 8 heures, puis refroidissement à l'air), sa dureté augmente fortement de ~210 HB à360-400 HB.

Le changement de dureté au cours du vieillissement suit une tendance typique : il augmente rapidement au début (à mesure que les précipités nucléent et atteignent une taille critique), atteint un pic lorsque les précipités sont fins et uniformément répartis, puis diminue (vieillissement excessif) à mesure que les précipités grossissent et perdent leur capacité de fixation par dislocation -.

Pour les alliages à base de nickel - non durcissables par précipitation - (par exemple, l'Inconel 600, un alliage solide - renforcé par une solution), le vieillissement a peu d'effet sur la dureté car il n'y a pas de phases de renforcement qui précipitent ; sa dureté dépend principalement du traitement en solution et du travail à froid.

4. Effet synergique des processus combinés

Traitement en solution + Vieillissement: La combinaison la plus courante pour les alliages à base de nickel - durcissables par précipitation, qui peuvent atteindre la dureté et la résistance les plus élevées tout en conservant une ténacité acceptable.

Recuit + écrouissage + traitement en solution: Utilisé pour ajuster la granulométrie de l’alliage ; la dureté peut être contrôlée en ajustant le degré d'écrouissage avant le traitement en solution.