Optimizarea Piese turnate din oțel inoxidabil pentru a le îmbunătăți rezistența la coroziune și proprietățile mecanice implică multe aspecte, cum ar fi selecția materialelor, optimizarea procesului de turnare, tehnologia de post-procesare și analiza scenariului de aplicare. Următoarele sunt măsuri specifice de optimizare și căi tehnice:
Alegeți materialul potrivit din oțel inoxidabil
Reglați proporția elementelor principale
Creșterea conținutului de crom (Cr) (18%-25%): crește rezistența la oxidare și rezistența la coroziune a pieselor turnate.
Creșterea conținutului de nichel (Ni) (8%-12%): Îmbunătățește rezistența materialului la fisurarea prin coroziune și îmbunătățește tenacitatea.
Adăugați oligoelemente cheie
Molibden (Mo): Îmbunătățește semnificativ rezistența la coroziune cu sâmburi și fisuri, potrivit în special pentru medii cu clorură ridicată.
Azot (N): Îmbunătățește rezistența mecanică și îmbunătățește rezistența la coroziune locală.
Titan (Ti) sau niobiu (Nb): Previne coroziunea intergranulară, în special după sudare.
Alegeți tipul de oțel în funcție de scenariul de aplicare
Oțel inoxidabil austenitic (cum ar fi 304, 316): are proprietăți cuprinzătoare bune și este potrivit pentru majoritatea mediilor.
Oțel inoxidabil duplex (cum ar fi 2205): are atât rezistență ridicată, cât și rezistență excelentă la coroziune, potrivite pentru medii chimice și marine.
Oțel inoxidabil întărit prin precipitații (cum ar fi 17-4PH): Excelent în rezistență ridicată și rezistență la coroziune, poate fi utilizat în domeniul aerospațial și medical.
Optimizați procesul de turnare
Îmbunătățiți puritatea metalelor
Utilizați procese de topire în vid sau de retopire a zgurii electrice pentru a reduce gazele și incluziunile din materiale și pentru a îmbunătăți densitatea pieselor turnate.
Optimizați sistemul de turnare
Proiectați corespunzător coloanele de turnare și canalele de evacuare pentru a reduce defecte precum porii și cavitățile de contracție și pentru a îmbunătăți calitatea turnării.
Controlează viteza de răcire
Prin ajustarea materialului matriței sau a mediului de răcire, putem evita boabele grosiere sau neuniforme în interiorul turnării și îmbunătățim uniformitatea materialului.
Tehnologia de simulare numerică
Utilizați software de simulare pe computer (cum ar fi ProCAST) pentru a prezice câmpul de temperatură și distribuția tensiunii în timpul procesului de solidificare și pentru a optimiza planul de proiectare.
rafinarea cerealelor
Rafinatoarele de cereale (cum ar fi elementele din pământuri rare) sunt adăugate în timpul procesului de turnare pentru a îmbunătăți microstructura turnării, îmbunătățind astfel proprietățile mecanice și rezistența la coroziune.
Îmbunătățiți procesul de tratament termic
Tratament cu soluție
Puncte cheie ale procesului
Turnarea este încălzită la o temperatură adecvată (1050℃-1150℃), menținută pentru un timp suficient și apoi răcită rapid pentru a dizolva carburile și a restabili structura austenitei.
Îmbunătățiri de performanță
Eliminați coroziunea intergranulară și îmbunătățiți rezistența la coroziune.
Omogenizează microstructura, sporește duritatea și rezistența la tracțiune.
tratament pentru îmbătrânire
Domeniul de aplicare
Pentru oțelul inoxidabil întărit prin precipitare, tratamentul de îmbătrânire este efectuat pentru a precipita fazele de întărire, crescând astfel în mod semnificativ rezistența și duritatea.
Temperatura tipică
Procesul de îmbătrânire la 450℃-550℃ poate îmbunătăți proprietățile mecanice, menținând în același timp o anumită duritate.
Tehnologia de tratare a suprafețelor
Tratament de pasivare
principiu
Pe suprafața turnării se formează o peliculă stabilă de pasivare cu oxid de crom pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune.
Optimizarea proceselor
Utilizați acid azotic, acid citric sau alte soluții de pasivare ecologice în condiții de temperatură și timp strict controlate.
Protecție prin placare sau acoperire
Tehnici utilizate în mod obișnuit
Galvanizarea nichelului sau cromului pe suprafața turnării pentru a spori rezistența la coroziune a suprafeței.
Utilizați acoperiri fluorurate sau acoperiri ceramice pentru a gestiona medii extrem de corozive.
Lucruri de remarcat
Grosimea acoperirii trebuie să fie uniformă pentru a evita coroziunea din cauza slăbiciunii locale.
întărire mecanică
peening
Prin pulverizarea particulelor cu duritate ridicată, starea de tensiune reziduală a suprafeței este îmbunătățită, rezistența la oboseală și rezistența la coroziune prin pitting sunt îmbunătățite.
electrolustruire
Îmbunătățește finisarea suprafeței și reduce fisurile de suprafață și defectele microscopice, ajutând la reducerea posibilității de coroziune localizată.
Testare și control al calității
testare nedistructivă
Testare cu ultrasunete: identificați defectele interne ale pieselor turnate, cum ar fi porii și fisurile, pentru a asigura etanșeitatea internă.
Inspecție cu raze X: Verificați dacă există defecte ascunse în piese turnate structurale complexe, potrivite în special pentru piese de înaltă precizie.
Test de performanță la coroziune
Test de pulverizare cu sare: simulează rezistența la coroziune în medii foarte corozive.
Experimentul de coroziune electrochimică: Determinați parametrii de performanță electrochimică ai pieselor turnate (cum ar fi potențialul de rezistență la coroziune la pitting) pentru a evalua rezistența la coroziune a materialului.
Testarea proprietăților mecanice
Încercarea la tracțiune: testarea rezistenței la tracțiune și a ductilității pieselor turnate.
Test de impact: În special pentru medii cu temperatură scăzută, pentru a evalua duritatea pieselor turnate.
Design de aplicație și optimizare
Optimizat pentru mediul de utilizare
Industria chimică: Folosiți oțel inoxidabil austenitic cu conținut ridicat de molibden (cum ar fi 316L) pentru a face față mediilor cu aciditate ridicată și alcaline.
Câmp marin: Folosiți oțel inoxidabil duplex pentru a preveni coroziunea zâmbițelor și a crăpăturilor.
Industria alimentară: Utilizați oțel inoxidabil cu conținut scăzut de carbon (cum ar fi 304L) pentru a reduce coroziunea intergranulară în zona de sudare.
Îmbunătățiri de proiectare structurală
Reduceți concentrația de tensiuni: optimizați forma turnării pentru a evita coroziunea sau fisurile localizate la colțurile ascuțite și zonele de tranziție.
Reduceți diferențele de grosime a peretelui: Mențineți grosimea uniformă a peretelui și reduceți impactul stresului termic asupra rezistenței la coroziune.
Prin selectarea științifică a materialelor, îmbunătățirea proceselor de turnare și consolidarea tratamentului termic și a tratamentului de suprafață, rezistența la coroziune și proprietățile mecanice ale pieselor turnate din oțel inoxidabil pot fi îmbunătățite semnificativ. În același timp, soluțiile de optimizare ar trebui adaptate pe baza unor scenarii de utilizare specifice și a cerințelor de performanță pentru a obține cel mai bun echilibru între rentabilitate și performanță.
