Optimiziranje Lijevani dijelovi od nehrđajućeg čelika poboljšati njihovu otpornost na koroziju i mehanička svojstva uključuje mnoge aspekte kao što su odabir materijala, optimizacija procesa lijevanja, tehnologija naknadne obrade i analiza scenarija primjene. Slijede specifične mjere optimizacije i tehnički putovi:
Odaberite pravi materijal od nehrđajućeg čelika
Podesite omjer glavnih elemenata
Povećajte sadržaj kroma (Cr) (18%-25%): Povećajte otpornost odljevaka na oksidaciju i koroziju.
Povećajte sadržaj nikla (Ni) (8%-12%): poboljšajte otpornost materijala na pucanje od korozije i poboljšajte žilavost.
Dodajte ključne elemente u tragovima
Molibden (Mo): Značajno poboljšava otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju, posebno pogodan za okruženja s visokim kloridom.
Dušik (N): Povećava mehaničku čvrstoću i poboljšava lokalnu otpornost na koroziju.
Titan (Ti) ili niobij (Nb): Sprječava interkristalnu koroziju, posebno nakon zavarivanja.
Odaberite vrstu čelika prema scenariju primjene
Austenitni nehrđajući čelik (kao što je 304, 316): ima dobra opsežna svojstva i prikladan je za većinu okruženja.
Duplex nehrđajući čelik (kao što je 2205): ima visoku čvrstoću i izvrsnu otpornost na koroziju, pogodan za kemijska i morska okruženja.
Nehrđajući čelik očvrsnut taloženjem (kao što je 17-4PH): izvrstan u visokoj čvrstoći i otpornosti na koroziju, može se koristiti u zrakoplovstvu i medicini.
Optimizirajte proces lijevanja
Poboljšajte čistoću metala
Upotrijebite vakuumsko taljenje ili procese elektrotroske za smanjenje plinova i inkluzija u materijalima i poboljšanje gustoće odljevaka.
Optimizirajte sustav izlijevanja
Ispravno dizajnirajte uspone za izlijevanje i ispušne kanale kako biste smanjili nedostatke poput pora i šupljina skupljanja i poboljšali kvalitetu lijevanja.
Kontrolirajte brzinu hlađenja
Podešavanjem materijala kalupa ili medija za hlađenje, možemo izbjeći gruba ili neravna zrna unutar odljevka i poboljšati ujednačenost materijala.
Tehnologija numeričke simulacije
Upotrijebite računalni softver za simulaciju (kao što je ProCAST) za predviđanje temperaturnog polja i raspodjele naprezanja tijekom procesa skrućivanja i optimizirajte plan dizajna.
pročišćavanje zrna
Sredstva za pročišćavanje zrna (kao što su elementi rijetke zemlje) dodaju se tijekom procesa lijevanja kako bi se poboljšala mikrostruktura odljevka, čime se poboljšavaju mehanička svojstva i otpornost na koroziju.
Poboljšati proces toplinske obrade
Liječenje otopinom
Ključne točke procesa
Odljevak se zagrijava na odgovarajuću temperaturu (1050 ℃-1150 ℃), održava dovoljno vremena i zatim se brzo ohladi kako bi se karbidi otopili i obnovila struktura austenita.
Poboljšanja performansi
Uklonite interkristalnu koroziju i poboljšajte otpornost na koroziju.
Homogenizira mikrostrukturu, povećava žilavost i vlačnu čvrstoću.
tretman starenja
Opseg primjene
Za nehrđajući čelik otvrdnut taloženjem provodi se tretman starenjem kako bi se precipitirale faze ojačanja, čime se značajno povećala čvrstoća i tvrdoća.
Tipična temperatura
Proces starenja na 450℃-550℃ može poboljšati mehanička svojstva uz zadržavanje određene žilavosti.
Tehnologija površinske obrade
Tretman pasivizacijom
načelo
Na površini odljevka formira se stabilan pasivacijski film krom oksida kako bi se poboljšala otpornost na koroziju.
Optimizacija procesa
Koristite dušičnu kiselinu, limunsku kiselinu ili druge ekološki prihvatljive otopine za pasiviranje pod strogo kontroliranim temperaturnim i vremenskim uvjetima.
Zaštita od oplata ili premaza
Često korištene tehnike
Galvanizacija nikla ili kroma na površini odljevka za povećanje otpornosti površine na koroziju.
Koristite fluorirane premaze ili keramičke premaze za rukovanje ekstremno korozivnim okruženjima.
Stvari koje treba napomenuti
Debljina premaza treba biti ujednačena kako bi se izbjegla korozija zbog lokalne slabosti.
mehaničko ojačanje
shot peening
Raspršivanjem čestica visoke tvrdoće poboljšava se površinsko stanje zaostalog naprezanja, poboljšava se čvrstoća na zamor i otpornost na rupičastu koroziju.
elektropoliranje
Poboljšava završnu obradu površine i smanjuje površinske pukotine i mikroskopske nedostatke, pomažući smanjiti mogućnost lokalne korozije.
Ispitivanje i kontrola kvalitete
ispitivanje bez razaranja
Ultrazvučno ispitivanje: identificirajte unutarnje nedostatke u odljevcima kao što su pore i pukotine kako biste osigurali unutarnju nepropusnost.
Rentgenska inspekcija: Provjera skrivenih nedostataka u složenim strukturalnim odljevcima, posebno prikladnim za dijelove visoke preciznosti.
Ispitivanje učinka korozije
Test slanog spreja: simulira otpornost na koroziju u visoko korozivnim okruženjima.
Eksperiment elektrokemijske korozije: Odredite parametre elektrokemijske izvedbe odljevaka (kao što je potencijal otpornosti na rupičastu koroziju) da biste procijenili otpornost materijala na koroziju.
Ispitivanje mehaničkih svojstava
Ispitivanje vlačne čvrstoće: Ispitivanje vlačne čvrstoće i duktilnosti odljevaka.
Ispitivanje udarom: Posebno za okruženja s niskom temperaturom, za procjenu žilavosti odljevaka.
Dizajn aplikacije i optimizacije
Optimizirano za radnu okolinu
Kemijska industrija: Koristite austenitni nehrđajući čelik s visokim sadržajem molibdena (kao što je 316L) kako biste se nosili s okruženjima s visokim sadržajem kiselina i lužina.
Pomorstvo: Koristite dvostruki nehrđajući čelik kako biste spriječili jamičastu i pukotinsku koroziju.
Prehrambena industrija: Koristite nehrđajući čelik s niskim udjelom ugljika (kao što je 304L) kako biste smanjili interkristalnu koroziju u području zavarivanja.
Strukturna poboljšanja dizajna
Smanjite koncentraciju naprezanja: Optimizirajte oblik odljevka kako biste izbjegli lokaliziranu koroziju ili pukotine na oštrim kutovima i prijelaznim područjima.
Smanjite razlike u debljini stijenke: Održavajte jednoliku debljinu stijenke i smanjite utjecaj toplinskog naprezanja na otpornost na koroziju.
Znanstvenim odabirom materijala, poboljšanjem procesa lijevanja i pojačanom toplinskom obradom i površinskom obradom, otpornost na koroziju i mehanička svojstva odljevaka od nehrđajućeg čelika mogu se značajno poboljšati. U isto vrijeme, rješenja za optimizaciju trebaju biti prilagođena na temelju specifičnih scenarija upotrebe i zahtjeva za performansama kako bi se postigla najbolja ravnoteža isplativosti i performansi.
