In de chemische, energie-, scheepsbouw- en hoogtemperatuurfabrikantenindustrie, Roestvrijstalen gietonderdelen worden veel gebruikt in belangrijke onderdelen zoals kleppen, pompbehuizingen en pijpconnectoren. Deze onderdelen moeten vaak lang werken in harde omgevingen waar hoge temperatuur, hoge druk en corrosieve media naast elkaar bestaan. Daarom is het bereiken van de dubbele garantie van hoge sterkte en corrosieweerstand onder hoge temperatuuromstandigheden een kernprobleem geworden bij het ontwerp en de selectie van roestvrijstalen gietstukken.
1. Materiaalselectie bepaalt de prestatiebasis
De reden waarom roestvrijstalen gietstukken goede prestaties bij hoge temperaturen kunnen behouden, is nauw verwant aan de gebruikte legeringsamenstelling. Gemeenschappelijke roestvrijstalen staalsies met hoge temperatuur zijn onder meer:
Austenitisch roestvrij staal (zoals CF8C, 316 cast): heeft een goede oxidatieresistentie en kruipweerstand, geschikt voor werkomstandigheden boven 600 ℃;
Duplex roestvrij staal (zoals CD3MN): heeft zowel hoge sterkte als chloride -ionencorrosieweerstand, geschikt voor mariene omgeving en chemische apparatuur;
Ferritisch/martensitisch roestvrij staal (zoals 410SCA): hoewel de corrosieweerstand enigszins inferieur is aan austeniet, heeft deze hoge sterkte en lage kosten en presteert goed in secties op gemiddelde en lage temperatuur en hoge temperatuur.
Door rationeel legeringstypen te selecteren en het gehalte aan elementen zoals koolstof, nikkel, chroom en molybdeen te optimaliseren, kunnen de oxidatieresistentie en corrosieweerstand bij hoge temperaturen worden verbeterd en tegelijkertijd de treksterkte waarborgt.
2.. Optimalisatie van de organisatiestructuur door het gietproces
De prestaties van roestvrijstalen gietstukken hangen niet alleen af van het materiaal zelf, maar ook van het gietproces. Moderne precisie-casting- en zandcastingtechnologie kan de prestaties van hoge temperatuur op de volgende manieren verbeteren:
Smeltbesturing: het gebruik van vacuüminductie smelten of elektroslag remelttechnologie om insluitsels te verminderen en metaalzuiverheid te verbeteren;
Korrelverfijning: het toevoegen van sporenelementen zoals titanium en niobium om de korrelstructuur te verfijnen en de weerstand tegen vervorming op hoge temperatuur te verbeteren;
Versterking van warmtebehandeling: verbetering van de microstructuur door behandeling met de veroudering van oplossingen, het verbeteren van de sterkte en de stabiliteit van de corrosieweerstand;
Oppervlaktebehandeling: zoals zandstralen, passivering, polijsten en andere processen om de oppervlaktedichtheid te verbeteren en corrosie -startpunten te verminderen.
Dit proces betekent samenwerken om roestvrijstalen gietstukken mogelijk te maken om uitstekende mechanische eigenschappen en chemische stabiliteit in omgevingen bij hoge temperatuur te behouden.
3. Structureel ontwerp aangepast aan omstandigheden op hoge temperatuur
Naast materialen en processen heeft het geometrische ontwerp van gietstukken ook direct invloed op hun serviceprestaties bij hoge temperaturen:
Versterkingsribben en ondersteunende structuren: de algehele stijfheid verbeteren en vervorming of spanningsconcentratie voorkomen als gevolg van thermische expansie;
Stroomkanaaloptimalisatie: verminder de weerstand van de middelgrote stroom en verminder het risico op lokale erosie en corrosie;
Precisiecontrole van flenzen en afdichtingsoppervlakken: zorg voor een strakke verbinding bij hoge temperaturen om corrosie of falen veroorzaakt door lekkage te voorkomen;
Reserveer thermische expansiekloof: voorkomen jamming of barsten veroorzaakt door temperatuurveranderingen.
Met deze ontwerpoverwegingen kunnen roestvrijstalen gietstukken niet alleen bestand zijn tegen de fysieke uitdagingen die worden gebracht door hoge temperaturen, maar ook effectief weerstand bieden aan chemische erosie.
De reden waarom roestvrijstalen gietstukken de eenheid van hoge sterkte en corrosieweerstand onder omgevingen met hoge temperatuur kunnen bereiken, is te wijten aan hun selectie van wetenschappelijke materiaal, geavanceerde giettechnologie en een redelijk structureel ontwerp. Het voldoet niet alleen aan de basisvereisten van mechanische eigenschappen onder extreme werkomstandigheden, maar vertoont ook uitstekend aanpassingsvermogen bij de bescherming van chemische corrosie.
Met de ontwikkeling van engineeringtechnologie op hoge temperatuur zullen roestvrijstalen gietstukken een belangrijkere rol spelen in energiebesparing en milieubescherming, intelligente productie en hoogwaardige apparatuurproductie, waardoor solide en betrouwbare kerncomponentondersteuning wordt geboden voor verschillende apparatuur met hoge temperatuur.3333333
