Que tipo de tratamento térmico é necessário para restaurar as propriedades do Monel 400 após a soldagem?
Após a soldagem do Monel 400, que é uma liga monofásica de níquel-cobre em solução sólida, o processo de soldagem introduzirá tensões residuais, potencial endurecimento por trabalho e heterogeneidades microestruturais locais na zona afetada pelo calor (ZTA) e no metal de solda. Esses fatores podem reduzir a ductilidade, a tenacidade e a resistência à corrosão e podem aumentar o risco de fissuras e deformações por corrosão sob tensão. Para restaurar suas propriedades mecânicas e aliviar tensões residuais, o tratamento térmico padrão e recomendado é o tratamento de recozimento completo, também conhecido como recozimento de alívio de tensões ou recozimento de solução, com controle rigoroso de temperatura, tempo de retenção e método de resfriamento.
1. Temperatura de tratamento térmico e tempo de retenção
A temperatura de recozimento ideal para componentes soldados Monel 400 é de 870 graus a 980 graus (1600 graus F a 1800 graus F).
O tempo de retenção depende da espessura da peça: para cada 25 mm de espessura de seção, normalmente é recomendado um tempo de retenção de 1 hora por polegada (25,4 mm), com um tempo de retenção mínimo de 15 minutos para garantir aquecimento uniforme em todo o componente e relaxamento completo da tensão.
Temperaturas abaixo de 870 graus são insuficientes para eliminar completamente as tensões residuais e suavizar a microestrutura endurecida, enquanto temperaturas superiores a 980 graus podem causar o engrossamento dos grãos, o que prejudica a resistência mecânica e a resistência à corrosão.
2. Método de resfriamento
Após imersão na temperatura alvo, o componente deve ser resfriado por resfriamento rápido a ar ou resfriamento rápido controlado, em vez de resfriamento lento do forno.
O resfriamento rápido suprime a precipitação de compostos intermetálicos e carbonetos nos limites dos grãos, o que de outra forma deterioraria a ductilidade e a resistência à corrosão.
A têmpera com água geralmente não é recomendada para peças espessas ou de formato complexo, pois pode introduzir novas tensões térmicas e causar distorção ou rachaduras. Para a maioria das estruturas soldadas Monel 400, o resfriamento com ar forçado é o método preferido e seguro.
3. Funções essenciais deste tratamento térmico
Aliviar tensões residuais de soldagem: Elimina tensões internas geradas durante o ciclo térmico de soldagem, reduzindo a probabilidade de distorção, trincas e trincas por corrosão sob tensão em serviço.
Suavizar a microestrutura endurecida: reverte o endurecimento por trabalho e o endurecimento térmico no metal de solda e na zona-afetada pelo calor, restaurando a ductilidade e a tenacidade inerentes à liga.
Estabiliza a microestrutura: Mantém uma estrutura austenítica monofásica uniforme, evitando precipitações prejudiciais de segunda fase e preservando a excelente resistência do Monel 400 à água do mar, ácido fluorídrico e outros ambientes corrosivos.
4. Notas Adicionais
Monel 400 não sofre transformação de fase durante o aquecimento ou resfriamento, portanto os tratamentos de têmpera e revenido comumente usados para aços carbono e de baixa liga não são aplicáveis. O tratamento térmico pós-soldagem só é necessário para componentes sujeitos a altas cargas mecânicas, ambientes corrosivos ou requisitos rígidos de estabilidade dimensional. Para aplicações não críticas e de baixa tensão, o tratamento térmico pós-soldagem pode ser omitido com base nas especificações do projeto e nas condições de serviço.
