Mengoptimumkan Bahagian Tuangan Keluli Tahan Karat untuk meningkatkan rintangan kakisan dan sifat mekanikalnya melibatkan banyak aspek seperti pemilihan bahan, pengoptimuman proses tuangan, teknologi pasca pemprosesan dan analisis senario aplikasi. Berikut ialah langkah pengoptimuman khusus dan laluan teknikal:
Pilih bahan keluli tahan karat yang betul
Laraskan perkadaran elemen utama
Tingkatkan kandungan kromium (Cr) (18%-25%): Tingkatkan rintangan pengoksidaan dan rintangan kakisan tuangan.
Meningkatkan kandungan nikel (Ni) (8%-12%): Meningkatkan ketahanan bahan terhadap tekanan retakan kakisan dan meningkatkan keliatan.
Tambah elemen surih utama
Molibdenum (Mo): Meningkatkan ketahanan terhadap kakisan pitting dan celah dengan ketara, terutamanya sesuai untuk persekitaran klorida tinggi.
Nitrogen (N): Meningkatkan kekuatan mekanikal dan meningkatkan rintangan kakisan tempatan.
Titanium (Ti) atau niobium (Nb): Mencegah kakisan antara butiran, terutamanya selepas kimpalan.
Pilih jenis keluli mengikut senario aplikasi
Keluli tahan karat austenit (seperti 304, 316): mempunyai sifat komprehensif yang baik dan sesuai untuk kebanyakan persekitaran.
Keluli tahan karat dupleks (seperti 2205): mempunyai kekuatan tinggi dan rintangan kakisan yang sangat baik, sesuai untuk persekitaran kimia dan marin.
Keluli tahan karat yang dikeraskan kerpasan (seperti 17-4PH): Cemerlang dalam kekuatan tinggi dan rintangan kakisan, boleh digunakan dalam bidang aeroangkasa dan perubatan.
Optimumkan proses pemutus
Meningkatkan ketulenan logam
Gunakan proses pencairan vakum atau pencairan semula elektroslag untuk mengurangkan gas dan kemasukan dalam bahan dan meningkatkan ketumpatan tuangan.
Optimumkan sistem penuangan
Reka bentuk penuangan riser dan saluran ekzos dengan betul untuk mengurangkan kecacatan seperti liang dan rongga pengecutan dan meningkatkan kualiti tuangan.
Kawal kadar penyejukan
Dengan melaraskan bahan acuan atau medium penyejukan, kita boleh mengelakkan butiran kasar atau tidak sekata di dalam tuangan dan meningkatkan keseragaman bahan.
Teknologi simulasi berangka
Gunakan perisian simulasi komputer (seperti ProCAST) untuk meramal medan suhu dan taburan tegasan semasa proses pemejalan dan mengoptimumkan pelan reka bentuk.
penapisan bijirin
Penapis bijirin (seperti unsur nadir bumi) ditambah semasa proses tuangan untuk memperbaiki struktur mikro tuangan, dengan itu meningkatkan sifat mekanikal dan rintangan kakisan.
Memperbaiki proses rawatan haba
Rawatan penyelesaian
Perkara utama proses
Tuangan dipanaskan pada suhu yang sesuai (1050 ℃-1150 ℃), dikekalkan untuk masa yang mencukupi dan kemudian disejukkan dengan cepat untuk melarutkan karbida dan memulihkan struktur austenit.
Peningkatan prestasi
Menghapuskan kakisan antara butiran dan meningkatkan rintangan kakisan.
Menghomogenkan struktur mikro, meningkatkan keliatan dan kekuatan tegangan.
rawatan penuaan
Skop permohonan
Untuk keluli tahan karat yang dikeraskan pemendakan, rawatan penuaan dilakukan untuk memendakan fasa pengukuhan, dengan itu meningkatkan kekuatan dan kekerasan dengan ketara.
Suhu biasa
Proses penuaan pada 450 ℃-550 ℃ boleh meningkatkan sifat mekanikal sambil mengekalkan keliatan tertentu.
Teknologi rawatan permukaan
Rawatan pasif
prinsip
Filem pempasifan kromium oksida yang stabil terbentuk pada permukaan tuangan untuk meningkatkan rintangan kakisan.
Pengoptimuman proses
Gunakan asid nitrik, asid sitrik atau penyelesaian pempasifan mesra alam lain di bawah keadaan suhu dan masa yang dikawal ketat.
Perlindungan penyaduran atau salutan
Teknik yang biasa digunakan
Penyaduran elektro nikel atau kromium pada permukaan tuangan untuk meningkatkan rintangan kakisan permukaan.
Gunakan salutan berfluorinasi atau salutan seramik untuk mengendalikan persekitaran menghakis yang melampau.
Perkara yang perlu diperhatikan
Ketebalan salutan hendaklah seragam untuk mengelakkan kakisan akibat kelemahan setempat.
pengukuhan mekanikal
pukulan peening
Dengan menyembur zarah berkekerasan tinggi, keadaan tegasan sisa permukaan bertambah baik, kekuatan keletihan dan rintangan kakisan pitting bertambah baik.
penggilap elektro
Memperbaiki kemasan permukaan dan mengurangkan rekahan permukaan dan kecacatan mikroskopik, membantu mengurangkan kemungkinan kakisan setempat.
Pengujian dan Kawalan Kualiti
ujian tidak merosakkan
Ujian ultrasonik: mengenal pasti kecacatan dalaman dalam tuangan seperti liang dan retak untuk memastikan ketat dalaman.
Pemeriksaan sinar-X: Periksa kecacatan tersembunyi dalam tuangan struktur kompleks, terutamanya sesuai untuk bahagian berketepatan tinggi.
Ujian prestasi kakisan
Ujian semburan garam: mensimulasikan rintangan kakisan dalam persekitaran yang sangat menghakis.
Eksperimen kakisan elektrokimia: Tentukan parameter prestasi elektrokimia tuangan (seperti potensi rintangan kakisan pitting) untuk menilai rintangan kakisan bahan.
Ujian harta mekanikal
Ujian tegangan: Menguji kekuatan tegangan dan kemuluran tuangan.
Ujian kesan: Terutamanya untuk persekitaran suhu rendah, untuk menilai keliatan tuangan.
Reka bentuk aplikasi dan pengoptimuman
Dioptimumkan untuk persekitaran penggunaan
Industri kimia: Gunakan keluli tahan karat austenit molibdenum tinggi (seperti 316L) untuk mengatasi persekitaran asid dan alkali yang tinggi.
Medan marin: Gunakan keluli tahan karat dupleks untuk mengelakkan kakisan pitting dan celah.
Industri makanan: Gunakan keluli tahan karat karbon rendah (seperti 304L) untuk mengurangkan kakisan antara butiran di kawasan kimpalan.
Penambahbaikan reka bentuk struktur
Kurangkan kepekatan tegasan: Optimumkan bentuk tuangan untuk mengelakkan kakisan atau rekahan setempat pada sudut tajam dan kawasan peralihan.
Kurangkan perbezaan ketebalan dinding: Kekalkan ketebalan dinding yang seragam dan kurangkan kesan tegasan haba pada rintangan kakisan.
Dengan memilih bahan secara saintifik, menambah baik proses tuangan, dan mengukuhkan rawatan haba dan rawatan permukaan, rintangan kakisan dan sifat mekanikal tuangan keluli tahan karat boleh dipertingkatkan dengan ketara. Pada masa yang sama, penyelesaian pengoptimuman harus disesuaikan berdasarkan senario penggunaan khusus dan keperluan prestasi untuk mencapai keseimbangan terbaik antara keberkesanan dan prestasi kos.
