Vilka är huvudelementen som påverkar korrosionsbeständigheten hos gjutna rör av rostfritt stål?
Rostfria gjutna rör används ofta i petrokemisk, värmebehandlingsutrustning, metallurgi och högtemperaturförbränningssystem på grund av deras utmärkta mekaniska styrka, termiska stabilitet och utmärkta korrosionsbeständighet. Speciellt i hög temperatur, högt tryck och stark korrosiv miljö är material korrosionsbeständighet en av kärnindikatorerna som påverkar produktens stabilitet och livslängd.
Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd., beläget vid stranden av den vackra Taihu-sjön, har samlat en djup teknisk grund inom området värmebeständiga, slitstarka och korrosionsbeständiga gjutgods med en årlig gjutkapacitet på 5 000 ton och avancerad processplattform. Dess höglegerade centrifugalgjutna rörserier, såsom strålningsrör, sjunkvalsar, pappersmaskinrullar, etc., har använts i stor utsträckning inom värmebehandling, glas, papperstillverkning, metallurgi och andra industrier och exporteras till Europa, Sydamerika, Japan och andra länder och regioner.
Krom (Cr) - kärnelementet för bildandet av passiveringsfilm
Krom är kärnelementet som bestämmer den grundläggande egenskapen hos rostfritt stål "korrosionsbeständighet". Vanligtvis har stål med en kromhalt på mer än 10,5 % förmågan att bilda en stabil passiveringsfilm. Denna kromrika oxidfilm kan snabbt täcka materialets yta och effektivt förhindra den fortsatta oxidationsreaktionen.
Wuxi Dongmingguan använder värmebeständiga legeringar med högt krom för att säkerställa att kromhalten är högre än 18 % vid tillverkning av strålningsrör, sjunkvalsar och andra produkter. Även i oxiderande atmosfärer med hög temperatur eller svavelhaltiga miljöer kan den fortfarande bibehålla en stabil ytoxidskyddsfilm, vilket avsevärt förlänger livslängden. Kompaktheten och självläkande egenskaperna hos passiveringsfilmen är nyckeln till att förbättra stabiliteten hos rörkopplingar i mycket korrosiva media.
Nickel (Ni) - Stabiliserar austenitstrukturen och förbättrar korrosionsbeständigheten och segheten
Nickel är en austenitstabilisator som inte bara kan förbättra korrosionsbeständigheten i gjutna rör av rostfritt stål, utan också avsevärt förbättra duktilitet vid hög temperatur, slagseghet och bearbetbarhet. Speciellt i media som svavelväte och klorid, ju högre nickelhalt desto bättre korrosionsbeständighet.
Wuxi Dongmingguan använder i stor utsträckning legeringssystem med en nickelhalt på 8%-35% i precisionsgjutning och centrifugalgjutningsprocesser. I synnerhet i högtemperaturstrålningsrör, värmeugnsbottenvalsar och andra applikationsscenarier används högnickel-kromlegeringar (såsom HK40, HP, HU, HT och andra ASTM A297 standardlegeringar) för att säkerställa att materialet har utmärkt strukturell stabilitet och korrosionsbeständighet i både oxiderande och reducerande atmosfärer.
Molybden (Mo) - Förbättrar gropfrätande och korrosionsbeständighet
Tillsatsen av molybden ökar avsevärt gropbeständigheten hos gjutna rör i rostfritt stål i miljöer som innehåller kloridjoner (som havsvatten och saltspraymiljöer), och är ett väsentligt legeringselement i marina miljöer och kemiska anläggningar. Den motstår lokal korrosion genom att stärka stabiliteten hos passiveringsfilmen.
I samarbete med japanska och europeiska kunder lade Dongmingguan till 2%-3% Mo-element till vissa avancerade värmebehandlingsugnsvalsar och sjunkvalsar, vilket avsevärt förbättrade produktens driftsstabilitet i kloridhaltiga atmosfärer eller sura atmosfärer, och säkerställde att det inte finns några gropbildningar och avflagning på ytan under långvarig drift.
Kisel (Si) och aluminium (Al) - Förbättra oxidationsmotstånd vid hög temperatur och uppkolningsmotstånd
Kisel och aluminium kan förbättra oxidationsbeständigheten hos rostfritt stål i högtemperaturmiljöer och förhindra ytterligare oxidation och kolerosion genom att bilda en tät oxidfilm. Dess roll är särskilt framträdande i produkter som värmebehandlade strålningsrör och ugnsbottenvalsar med hög temperatur.
Wuxi Dongmingguan introducerar 1,5%-3,0% kiselhalt i höglegerade gjutgods enligt kundens anpassningsbehov, och simulerar och optimerar den organisatoriska utvecklingen av gjutgods i högtemperaturatmosfärer genom simuleringsprogram som ANYCASTING, så att strålningsrören fortfarande upprätthåller en låg oxidationshastighet och god strukturell integritet över 100°C.
Vilka är de vanligaste gjutprocesserna vid tillverkning av gjutna rör av rostfritt stål?
Inom industriområden med hög temperatur och högt tryck, såsom petrokemikalier, metallurgisk värmebehandling och energibesparande utrustning, används gjutna rör av rostfritt stål i stor utsträckning på grund av deras utmärkta högtemperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och mekaniska hållfasthet. För att möta de höga kraven på rördimensionell noggrannhet, organisatorisk täthet och prestandakonsistens under komplexa arbetsförhållanden har gjutprocessen som används i tillverkningsprocessen blivit en nyckelled för att bestämma kvaliteten.
Investeringsgjutning / EPC Lost Foam Casting
Investeringsgjutning är en gjutprocess med hög precision, nästan nätformad, speciellt lämplig för gjutgods av rostfritt stål med komplexa former, exakta dimensioner och höga ytkrav. Dongmingguan kan stabilt producera gjutna rörskarvar, flänssektioner och skräddarsydda rördelar med komplexa strukturer och enhetlig väggtjocklek genom att använda kiselsolprocessen och produktionslinjen för förlorat skum (EPC).
Tekniska fördelar:
Hög ytfinish (Ra-värdet kan nå inom 3,2 μm), liten efterföljande bearbetningsvolym;
Hög geometrisk dimensionsnoggrannhet (kan styras på CT4-6-nivå);
Kan tillverka små partier av skräddarsydda rördelar i flera olika varianter, flexibelt svara på kundernas behov;
Simuleringsprocessen använder ANYCASTING för flödes- och stelningsanalys för att effektivt undvika defekter som porer och kalla stängningar.
Speciellt vid tillverkning av specialformade gjutna rördelar som roststänger för avfallsförbränningsugnar och ugnsrörskarvar för värmebehandling, har precisionsgjutning blivit den föredragna processen på grund av dess formreplikeringsförmåga och goda formbevarande.
Centrifugalgjutning - Kärntekniken för gjutrör av höglegerat rostfritt stål
Centrifugalgjutning är en process som använder centrifugalkraft för att forma den smälta metallen genom att kasta den mot innerväggen genom en roterande form med hög hastighet. Det används i stor utsträckning för att tillverka tjockväggiga gjutgods av rostfritt stål med stor diameter och hög densitet med runda rör. I Dongmingguans produktsystem är avancerade centrifugalgjutgods som strålningsrör, sjunkvalsar och pappersmaskinsvalsar typiska tillämpningar för denna process.
Tekniska fördelar:
Metallen har hög densitet, nästan inga krymphål, slagginneslutningar och stark antipenetrationsprestanda;
Strukturen är enhetlig, kornet är raffinerat och krypmotståndet är bra, vilket är särskilt lämpligt för hög temperatur och långvarig drift;
Rörets väggtjocklek är kontrollerbar, och de inre och yttre legeringarna kan optimeras genom dubbelströmsgjutning (såsom bimetallrör);
Den har stark motståndskraft mot högtemperaturoxidation och termisk utmattning, och är lämplig för kontinuerlig uppvärmning av ugnar och strålningsrörsystem.
För närvarande kan Dongmingguan producera centrifugalgjutrör av rostfritt stål med diametrar från 50 mm till 1 000 mm och längder upp till 4 000 mm, som i stor utsträckning exporteras till högstandardiserade marknader som Europa, Sydamerika och Japan. Med hjälp av avancerade simuleringsplattformar (ABAQUS, ANYCASTING) förutsäger och analyserar företaget fluiditeten, stelningsbeteendet och restspänningsfördelningen hos gjutna rör, vilket avsevärt förbättrar produkternas förstagångsgenomgångshastighet och servicestabilitet.
Resin Sand Molding - En flexibel lösning för stora och icke-standardiserade gjutna rör
För gjutrör i rostfritt stål med stora storlekar, speciella former eller begränsade partier, såsom stora ugnsrörskal, ugnsvalsbaser eller anslutande sektioner, används hartssandgjutning fortfarande i stor utsträckning på grund av dess flexibla modellering och starka anpassningsförmåga.
Tekniska fördelar:
Låg kostnad, kort cykel, lämplig för små och medelstora batchorder och teknisk provproduktion;
Gjutgods med stora specialformade rörledningsstrukturer eller flerdelade ytstrukturer kan tillverkas;
Modellen kan tredimensionellt modelleras genom CAD och UG, kombinerad med GEOMAGIC CON och 3D-skanningsutrustning för dimensionell noggrannhetsjämförelse och verifiering.
Med sin egen värmebehandlingsugnsgrupp och bearbetningscenter kan Dongmingguan utföra olika processer såsom behandling av fast lösning, åldringsbehandling, svarvning, inre och yttre ytbehandling efter att hartssandgjutningsröret är färdigställt, vilket säkerställer att produkten levereras i ett "användbart tillstånd".
Vilken effekt har värmebehandlingsprocessen på prestanda hos gjutna rör?
Rostfria gjutna rör används ofta i arbetsmiljöer med hög temperatur och högt tryck som metallurgi, värmebehandling, petrokemi, avfallsförbränning och elektricitet. Deras prestanda beror inte bara på de valda höglegerade materialen och gjutningsprocessen, utan också på den efterföljande värmebehandlingsprocessen. Rimlig värmebehandling kan avsevärt förbättra de mekaniska egenskaperna, organisationsstabiliteten, termisk utmattningsbeständighet och korrosionsbeständighet hos gjutna rör, och är kärnlänken för språnget från "kvalificerade produkter" till "högkvalitativa produkter".
Organisationsreglering: värmebehandling gör mikrostrukturen mer "vetenskaplig"
Under gjutningsprocessen, på grund av ojämn kylhastighet och segregering av legeringselement, bildar rostfria stålrör ofta defekta strukturer såsom grova korn, dendritsegregering och karbidnätverk. Genom värmebehandlingsprocesser som lösningsbehandling och åldringsbehandling kan organisationens tillstånd förbättras avsevärt:
Lösningsbehandling: Värm det gjutna röret till 1050 ~ 1150 ℃ och kyl det sedan snabbt för att främja full upplösning av karbider och andra utfällda faser, och omvandla organisationen till enhetlig austenit eller austenit δ blandad fas, vilket eliminerar gjutspänning och spröd fas.
Åldringsbehandling/stabiliseringsvärmebehandling: Håll värmen vid en låg temperatur i flera timmar för att främja en enhetlig utfällning av fördelaktiga faser såsom finfördelade karbider, och förbättra krypmotståndet och termisk utmattningsbeständighet.
Vid produktion av typiska höglegerade gjutrör såsom strålningsrör, sjunkvalsar och ugnsbottenvalsar kommer Dongmingguan att exakt matcha värmebehandlingssystemet enligt materialtypen (såsom HK40, HP-Nb, HP-MA), och kombinera simuleringsanalysmjukvara (såsom ABAQUS, ANYCASTING) för att förutsäga optimering av spänningsförändringar och förändringar i spänningsförändringar där, prestanda.
Prestandaförbättring: Allsidig förbättring från "hårdhet" till "seghet"
Olika gjutna rör utsätts för olika typer av stresstester under användning, såsom dragspänning vid hög temperatur, termisk utmattning vid växeltemperatur, gropbildning i korrosiva media etc. Värmebehandling kan effektivt förbättra följande egenskaper:
Förbättrat krypmotstånd: Vid drift under lång tid vid hög temperatur (som 1000 ℃) kan det värmebehandlade gjutna röret bibehålla god dimensionsstabilitet och organisatorisk stabilitet och anpassa sig till långvariga värmebelastningsmiljöer som petrokemiska sprickugnar och förbränningsugnar.
Förbättrad slagseghet: Snabbkylning av högtemperaturisolering kan förfina kornen och minska aggregationen av karbider vid korngränserna, och därigenom förbättra stötdämpningsförmågan hos gjutna rör under komplexa arbetsförhållanden.
Förbättrad korrosionsbeständighet: Speciellt för Cr-rika, Ni-rika och Nb-rika legeringar bildas en tät passiveringsfilm och utmärkt austenitfas efter värmebehandling, vilket hjälper till att förbättra ytkorrosionsbeständigheten och oxidationsbeständigheten.
För example, the high-sulfur easy-to-cut centrifugal cast pipes produced by Dongmingguan, in addition to ensuring the mechanical processing performance, heat treatment also needs to take into account the stability of the organization and the resistance to heat corrosion. By optimizing the temperature-time curve, it is ultimately ensured that the product meets the dual standards in terms of mechanical properties and durability.
Frigör kvarvarande spänningar för att säkerställa dimensionsstabilitet och livslängd
Gjutna rostfria rör genererar oundvikligen inre restspänningar under stelning och kylning. Om denna spänning inte kontrolleras kan den orsaka sprickbildning, deformation och till och med tidigt fel under användning. Genom högtemperaturhärdning eller glödgningsbehandling kan den uppnå:
Frigöring och homogenisering av kvarvarande spänning;
Kontroll av formdeformation för att förbättra dimensionsstabiliteten;
Minska risken för initiering av sprickkällor och öka den totala livslängden.
Dongmingguan använder en värmebehandlingsugn för övergripande uppvärmning och långsam kylningsbehandling, och använder en 3D-skanner och GEOMAGIC CON-programvara för att jämföra dimensionsförändringarna av gjutna rör före och efter uppvärmning, vilket säkerställer att produkterna kan användas i kundutrustning utan bekymmer efter leverans.
Optimering av ytförstärkning och antioxidationsförmåga
För cast pipes such as furnace rollers, hot air ducts, incinerator components, etc. that are exposed to high-temperature oxidizing atmospheres for a long time, Dongmingguan can also perform special heat treatments according to customer needs, such as surface aluminizing, chromizing, anti-oxidation layer treatment, etc., to improve surface oxidation resistance and high-temperature gas erosion resistance.
Centrifugalgjutning
