V priemysle chemikálií, energie, stavby lodí a výroby s vysokou teplotou, Odlievacie diely z nehrdzavejúcej ocele sa široko používajú v kľúčových častiach, ako sú ventily, puzdrá čerpadla a konektory potrubia. Tieto časti musia často pracovať po dlhú dobu v drsných prostrediach, kde koexistujú vysoké teploty, vysoký tlak a korozívne médiá. Preto, ako dosiahnuť duálnu záruku odporu s vysokou pevnosťou a koróziou za podmienok vysokej teploty, sa stala základným problémom pri navrhovaní a výberu odliatkov z nehrdzavejúcej ocele.
1. Výber materiálu určuje základný základ
Dôvod, prečo môžu odliatky z nehrdzavejúcej ocele udržiavať dobrý výkon pri vysokých teplotách, úzko súvisí s použitým zložením zliatiny. Bežné vysokorýchlostné nehrdzavejúce ocele zahŕňajú:
Austenitická z nehrdzavejúcej ocele (ako je CF8C, 316 Cast): má dobrý oxidačný odpor a odolnosť proti tečeniam, vhodný pre pracovné podmienky nad 600 ℃;
Duplexová nehrdzavejúca oceľ (ako je CD3MN): má vysokú pevnosť aj odolnosť proti korózii chloridu, vhodné pre morské prostredie a chemické vybavenie;
Ferritická/martenzitická nehrdzavejúca oceľ (napríklad 410Sca): Aj keď je odolnosť proti korózii mierne horšia voči austenitu, má vysokú pevnosť a nízke náklady a funguje dobre v sekciách strednej a nízkej teploty a vysokej teploty.
Racionálnym výberom typov zliatiny a optimalizáciou obsahu prvkov, ako je uhlík, nikel, chróm a molybdén, je možné oxidačnú rezistenciu a odolnosť proti korózii pri vysokých teplotách zlepšiť pri zabezpečení pevnosti v ťahu.
2. Optimalizácia organizačnej štruktúry prostredníctvom procesu obsadenia
Výkon odliatkov z nehrdzavejúcej ocele závisí nielen od samotného materiálu, ale aj od procesu odlievania. Technológia moderného presného obsadenia a odlievania piesku môže zlepšiť výkon vysokej teploty nasledujúcimi spôsobmi:
Kontrola tavenia: Použitie vákuovej indukčnej topenia alebo technológie prerobenia elektroslagov na zníženie inklúzií a zlepšenie čistoty kovu;
Zlepšenie zŕn: Pridanie stopových prvkov, ako je titán a niób, na spresnenie štruktúry zŕn a zvýšenie rezistencie na deformáciu vysokej teploty;
Posilnenie tepelného spracovania: zlepšenie mikroštruktúry prostredníctvom liečby starnutím riešenia, zlepšenie stability odolnosti proti korózii;
Povrchové ošetrenie: ako napríklad piesočné blesk, pasivácia, leštenie a ďalšie procesy na zvýšenie hustoty povrchu a zníženie počiatočných bodov korózie.
Tento proces znamená, že spolupracujú na tom, aby sa odliatky z nehrdzavejúcej ocele umožnili udržiavať vynikajúce mechanické vlastnosti a chemickú stabilitu vo vysokoteplotných prostrediach.
3. Konštrukčný návrh prispôsobený na podmienky vysokej teploty
Okrem materiálov a procesov, geometrický návrh odliatkov priamo ovplyvňuje výkonnosť ich služieb pri vysokých teplotách:
Rebrá a podporné štruktúry: Zlepšiť celkovú tuhosť a zabrániť deformácii alebo koncentrácii napätia v dôsledku tepelnej expanzie;
Optimalizácia prietokových kanálov: Znížte odolnosť proti prietoku média a znížte riziko miestnej erózie a korózie;
Presné riadenie prírub a tesniacich povrchov: zabezpečte tesné spojenie pri vysokých teplotách, aby ste zabránili korózii alebo zlyhaniu spôsobenou únikom;
Rezervácia medzera v tepelnej expanzii: Zabráňte zaseknutiu alebo krakovaniu spôsobeným zmenami teploty.
Tieto konštrukčné úvahy umožňujú odliatkám z nehrdzavejúcej ocele nielen odolávať fyzikálnym výzvam, ktoré vyvolávajú vysoké teploty, ale tiež efektívne odolávajú chemickej erózii.
Dôvod, prečo môžu odliatky z nehrdzavejúcej ocele dosiahnuť jednotu vysokej pevnosti a odolnosti proti korózii v prostrediach s vysokou teplotou, je spôsobený výberom vedeckého materiálu, pokročilou technológiou odlievania a primeraným konštrukčným dizajnom. Spĺňa nielen základné požiadavky mechanických vlastností za extrémnych pracovných podmienok, ale tiež vykazuje vynikajúcu adaptabilitu pri ochrane chemickej korózie.
Vďaka vývoju technológie vysokej teploty inžinierstva budú odliatky z nehrdzavejúcej ocele zohrávať dôležitejšiu úlohu pri ochrane energie a ochrane životného prostredia, inteligentnej výroby a výroby špičkových zariadení, ktoré poskytujú solídnu a spoľahlivú podporu základných komponentov pre rôzne vysokoteplotné vybavenie.
