Ձուլված չժանգոտվող պողպատի հատկությունները

Ձուլված չժանգոտվող պողպատի հատկությունները

Բովանդակություն ցուցահանդես

1. Ներածություն

Ձուլված չժանգոտվող պողպատները համատեղում են կոռոզիոն դիմադրությունը, լավ մեխանիկական ուժ և ձուլման ունակություն բարդ ձևերի համար.

Դրանք օգտագործվում են կոռոզիայից, ջերմաստիճան, կամ սանիտարահիգիենիկ պահանջները բացառում են սովորական ածխածնային պողպատները, և երբ դարբնոցային թիթեղից բարդ երկրաչափություն պատրաստելը թանկ կամ անհնար կլինի.

Կատարումը կախված է խառնուրդի ընտանիքից (ավստենիտիկ, կրկնակի, ֆերիիտիկ, պատերազմական, տեղումներ-կարծրացում), ձուլման մեթոդ, ջերմային բուժում և որակի վերահսկում.

Պատշաճ ճշգրտումը և գործընթացի վերահսկումը կարևոր են փխրուն փուլերից և ձուլման թերություններից խուսափելու համար, որոնք կարող են ժխտել մետաղի ներքին առավելությունները:.

2. Հիմնական սահմանում & Ձուլված չժանգոտվող պողպատի դասակարգում

Հիմնական սահմանում. ինչ նկատի ունենք «ձուլված չժանգոտվող պողպատ» ասելով

Դերերում չժանգոտվող պողպատ վերաբերում է քրոմ պարունակող երկաթի համաձուլվածքներին, որոնք արտադրվում են հալած համաձուլվածքը ձուլվածքի մեջ լցնելով և թույլ տալով, որ այն կարծրանա, այնուհետև անհրաժեշտության դեպքում ավարտում և ջերմային մշակում.

Որոշիչ հատկանիշը, որը դրանք դարձնում է «չժանգոտվող», քրոմի բավարար պարունակությունն է (և հաճախ այլ համաձուլվածքների տարրեր) ձևավորել և պահպանել շարունակական, ինքնաբուժվող քրոմի օքսիդ (Cr2O3) ֆիլմ, որը կտրուկ նվազեցնում է ընդհանուր կոռոզիան.

Ձուլվածքները օգտագործվում են այնտեղ, որտեղ բարդ երկրաչափություն է, անբաժանելի հատկանիշներ (հատվածներ, բոսինգ, կողիկներ), կամ ձուլման տնտեսական առավելությունները գերակշռում են դարբնոցային արտադրության օգուտներին.

Ձուլված չժանգոտվող պողպատից Ավտոպահեստամասեր
Ձուլված չժանգոտվող պողպատից Ավտոպահեստամասեր

Ընտանիք առ ընտանիք ամփոփում (սեղան)

Ընտանիք Հիմնական համաձուլվածքներ (ASTM A351) Հիմնական ուժեղ կողմերը Տիպիկ օգտագործում
Օստենիտիկ CF8, Cf8m, CF3, CF3M Գերազանց ճկունություն և ամրություն; շատ լավ ընդհանուր կոռոզիոն դիմադրություն; ցածր ջերմաստիճանի լավ կատարում; հեշտ է պատրաստել և զոդել Պոմպ & Փական մարմիններ, սանիտարական սարքավորումներ, սնունդ & դեղագործական բաղադրիչներ, ընդհանուր քիմիական ծառայություն, կրիոգեն կցամասեր
Կրկնակի (ֆերիտ + austenites) CD3MN, CD4MCu (դուպլեքս ձուլման համարժեքներ) Բարձր եկամտաբերություն և առաձգական ուժ; փոսերի/ճեղքերի բարձր դիմադրություն (բարձր PREN); բարելավված դիմադրություն քլորիդ SCC- ին; Լավ կոշտություն Օֆշորային & ստորջրյա սարքավորումներ, յուղել & գազի փականներ և պոմպեր, ծովի ջրի սպասարկում, բարձր սթրեսային քայքայիչ բաղադրիչներ
Ֆերիտիկ CB30 Լավ դիմադրություն սթրես-կոռոզիայից ընտրված միջավայրերում; ջերմային ընդարձակման ավելի ցածր գործակից, քան աուստենիտիկան; մագնիսական Արտանետվող/հոսող մասեր, քիմիական կցամասեր, բաղադրիչներ, որտեղ պահանջվում է չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն և մագնիսականություն
Մարտենզիտիկ
CA15, CA6NM Ջերմային մշակելի է մինչև բարձր ամրություն և կարծրություն; լավ մաշվածության և քայքայման դիմադրություն, երբ կարծրացվում է; լավ հոգնածության ուժ HT-ից հետո Լիսեռներ, փականի/կախովի բաղադրիչներ, հագնել մասեր, բարձր կարծրություն և ծավալային կայունություն պահանջող ծրագրեր
Տեղումներ-Կարծրացում (PH) & Super-austenitics (տարբեր սեփականության/ստանդարտ PH ձուլման դասարաններ; սուպերաուստենիտային համարժեքներ բարձր Mo/N-ով) Ծերացումից հետո շատ բարձր հասանելի ուժ (PH); գերաուստենիտիկները տալիս են բացառիկ դիմադրություն փոսերի/ճեղքերի նկատմամբ և դիմադրություն կոշտ քիմիական միջավայրերին Մասնագիտացված բարձր ամրության բաղադրիչներ, խիստ քայքայիչ միջավայրեր (Է.Գ., ագրեսիվ քիմիական վերամշակում), բարձրարժեք տեխնոլոգիական գործարանային սարքավորումներ

Անվանման կոնվենցիաներ & ընդհանուր կաղապարային գնահատականներ (գործնական նշում)

  • Ձուլված չժանգոտվող դասարանները հաճախ օգտագործում են ձուլման նշանակումներ այլ ոչ թե մշակված թվեր (Օրինակ: CF8 ≈ 304, CF8M ≈ 316 համարժեքներ բազմաթիվ բնութագրերում).
    Ձուլման այս ծածկագրերը և համաձուլվածքների անվանումները տարբերվում են ըստ ստանդարտ համակարգերի (ASTM, Մեջ, Նա, Եվ այլն).
  • «CF» / «CA» / «CD» նախածանցները բնորոշ են որոշ ստանդարտներում ձուլածո ավստենիտիկ/ֆերիտիկ/դուպլեքս խմբավորումները նշելու համար; արտադրողները կարող են նաև օգտագործել սեփականության անվանումներ.
    Միշտ նշեք երկուսն էլ քիմիական միջակայք և մեխանիկական/ջերմային մշակման պահանջ գնումների փաստաթղթերում՝ երկիմաստությունից խուսափելու համար.

3. Մետաղագործություն և միկրոկառուցվածք

Ալյումինե ընտանիքները և դրանց որոշիչ առանձնահատկությունները

  • Օստենիտիկ (Է.Գ., 304, 316, CF8/CF3 համարժեքները ձուլվածքում): դեմք-կենտրոն-խորանարդ (FCC) երկաթի մատրիցա, որը կայունացել է նիկելի կողմից (կամ ազոտ).
    Գերազանց ամրություն և ճկունություն, գերազանց ընդհանուր կոռոզիոն դիմադրություն; ենթակա է քլորիդային փոսերի և սթրես-կոռոզիոն ճաքերի (Շալվար) որոշ միջավայրերում.
  • Կրկնակի (Է.Գ., 2205-տեսակի ձուլման համարժեքներ): մոտավորապես հավասար ֆերիտ (Մարմնի կենտրոնացած խորանարդ, Բեկոր) + աուստենիտի փուլեր.
    Բարձր ուժ, գերազանցող փոսերի/ճեղքերի դիմադրություն և ավելի լավ դիմադրողականություն SCC-ի նկատմամբ, քան ավստենիտիկը՝ քրոմից պակաս գոտիների ձևավորման պատճառով; պահանջում է սառեցման հսկողություն՝ փխրուն փուլերից խուսափելու համար.
  • Ֆերիտիկ: հիմնականում BCC քրոմով կայունացված; որոշ միջավայրերում սթրես-կոռոզիայից ավելի լավ կատարում, ավելի ցածր ամրություն ցածր ջերմաստիճանում, համեմատած աուստենիտիկի հետ.
  • Մարտենզիտիկ: ջերմամշակելի, կարելի է անել շատ ամուր և կոշտ, չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն՝ համեմատած աուստենիտի և դուպլեքսի հետ; օգտագործվում է մաշվածության դիմացկուն ձուլածո մասերի համար.
  • Տեղումներ-կարծրացում (PH): համաձուլվածքներ, որոնք կարող են կարծրանալ տարիքով (Ni-ի վրա հիմնված կամ չժանգոտվող PH դասարաններ), առաջարկելով բարձր ամրություն ողջամիտ կոռոզիոն դիմադրությամբ.

Կրիտիկական միկրոկառուցվածքային մտահոգություններ

  • Կարբիդային տեղումներ (M23C6, M₆C) մի քանազոր սիգմա (էունք) փուլ ձևավորումը տեղի է ունենում, երբ ձուլվածքները չափազանց երկար են պահվում 600–900 °C միջակայքում (կամ դանդաղ սառեցվեց դրա միջով).
    Այս փխրուն, քրոմով հարուստ փուլերը սպառում են քրոմի մատրիցը և նվազեցնում ամրությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը.
  • Միջմետաղներ և ներդիրներ (Է.Գ., սիլիցիդներ, սուլֆիդներ) կարող է հանդես գալ որպես ճեղքի նախաձեռնող.
  • Տարանջատում (քիմիական անհավասարություն) բնորոշ է ձուլմանը և պետք է նվազագույնի հասցվի հալման և պնդացման վերահսկման և երբեմն համասեռացման ջերմային մշակումների միջոցով.

4. Ձուլված չժանգոտվող պողպատի ֆիզիկական հատկությունները

Ունեցվածք Տիպիկ արժեք (մոտ.) Նշումներ
Խտություն 7.7 Մի քիչ 8.1 գ·սմ⁻³ Մի փոքր տատանվում է համաձուլվածքով (austenitic ~ 7.9)
Հալման միջակայք ~ 1370 – 1450 ° C (խառնուրդից կախված) Castability պայմանավորված է liquidus-solidus միջակայքով
Յանգի մոդուլը (Եփ) ≈ 190 Մի քիչ 210 Gpa Համեմատելի է չժանգոտվող ընտանիքների հետ
Ջերմային հաղորդունակություն 10 Մի քիչ 25 W·m⁻1·K-1 Ցածր՝ համեմատած պղնձի/ալյումինի հետ; դուպլեքս մի փոքր ավելի բարձր է, քան austenitic
Ջերմային ընդարձակման գործակիցը (Ցեխ) 10–17 × 10-6 K-1 Austenitics ավելի բարձր (~ 16–17 թթ); դուպլեքս և ֆերիտիկ ավելի ցածր
Էլեկտրական հաղորդունակություն ≈1–2 ×106 S·m-1 Ցածր; չժանգոտվողը շատ ավելի քիչ հաղորդունակ է, քան պղնձը կամ ալյումինը
Տիպիկ առաձգական ուժ (որպես դերասան) Օստենիտիկ: ~350–650 ՄՊա; Կրկնակի: ~600–900 ՄՊա; Մարտենզիտիկ: մինչեւ 1000+ MPA Լայն տիրույթներ – կախված է խառնուրդի դասից, He երմամշակում, և թերություններ
Բնորոշ ելքի ուժ (որպես դերասան) Օստենիտիկ: ~150–350 ՄՊա; Կրկնակի: ~350–700 ՄՊա Դուպլեքս դասակարգերն ունեն բարձր եկամտաբերություն՝ շնորհիվ երկփազային միկրոկառուցվածքի
Կարծրություն (Ժապավենի) ~ 150 – 280 Ժապավենի Մարտենզիտի և տեղումների կարծրացման աստիճաններ ավելի բարձր

Վերոնշյալ արժեքները ներկայացուցչական ինժեներական միջակայքեր են. Միշտ խորհրդակցեք մատակարարի տվյալները նշված դասի համար, ձուլման երթուղին և ջերմամշակման վիճակը.

5. Էլեկտրական & Ձուլված չժանգոտվող պողպատի մագնիսական հատկությունները

  • Էլեկտրական դիմադրողականություն: Աուստենիտիկ ձուլված չժանգոտվող պողպատներ (CF8, CF3M) ունեն բարձր դիմադրողականություն (700–750 nΩ·m 25°C-ում)— 3× ավելի բարձր, քան ձուլված ածխածնային պողպատից (200 nΩ·m).
    Սա դրանք դարձնում է հարմար էլեկտրական մեկուսացման համար (Է.Գ., տրանսֆորմատորային պատյաններ).
  • Մագնիսականություն: Աուստենիտիկ դասարաններ (CF8, CF3M) են ոչ մագնիսական (հարաբերական թափանցելիություն μ ≤1,005) իրենց FCC կառուցվածքի պատճառով՝ կարևոր բժշկական սարքերի համար (Է.Գ., MRI-ի հետ համատեղելի բաղադրիչներ) կամ էլեկտրոնային պատյաններ.
    Ֆերիտիկ (CB30) և մարտենզիտ (CA15) դասարանները ֆերոմագնիսական են, սահմանափակելով դրանց օգտագործումը մագնիսական զգայուն միջավայրերում.

6. Ձուլման գործընթացները և ինչպես են դրանք ազդում հատկությունների վրա

Ընդհանուր ձուլման ուղիները չժանգոտվողի համար:

Ներդրումային ձուլման Duplex չժանգոտվող պողպատից Impeller
Ներդրումային ձուլման Duplex չժանգոտվող պողպատից Impeller
  • Ավազի ձուլում (կանաչ ավազ, խեժ ավազ): ճկուն խոշոր կամ բարդ մասերի համար.
    Ավելի կոպիտ միկրոկառուցվածք և ծակոտկենության բարձր ռիսկ, եթե չվերահսկվի. Հարմար է բազմաթիվ պոմպերի մարմինների և մեծ փականների համար.
  • Ներդրում (կորած-մոմ) ձուլման: մակերեսի գերազանց ավարտ և չափերի ճշգրտություն; հաճախ օգտագործվում է փոքրերի համար, բարդ դետալներ, որոնք պահանջում են խիստ հանդուրժողականություն.
  • Կենտրոնախույս ձուլում: ձայն է արտադրում, մանրահատիկ գլանաձև մասեր (խողովակներ, թեւքեր) ուղղորդված ամրացումով, որը նվազագույնի է հասցնում ներքին թերությունները.
  • Կեղև և վակուումային ձուլում: բարելավվել է մաքրությունը և նվազեցնել գազի ծուղակը կարևոր կիրառությունների համար.

Գործընթացի ազդեցությունը:

  • Սառեցման արագությունը ազդում է դենդրիտների տարածության վրա; ավելի արագ սառեցում (ներդրում, կենտրոնախույս) → ավելի նուրբ միկրոկառուցվածք → ընդհանուր առմամբ ավելի լավ մեխանիկական հատկություններ.
  • Հալեցնել մաքրությունը և հորդառատ պրակտիկան որոշել ընդգրկման և բիֆիլմի մակարդակները, որոնք ուղղակիորեն ազդում են հոգնածության և արտահոսքի խստության վրա.
  • Ուղղորդված ամրացում և բարձրացման ձևավորում նվազագույնի հասցնել նեղացող խոռոչները.

7. Ձուլված չժանգոտվող պողպատի մեխանիկական հատկություններ

Ուժ և ճկունություն

  • Աուստենիտիկ ձուլվածքներ: լավ ճկունություն և ամրություն; UTS սովորաբար հարյուրավոր ՄՊա-ի կեսերին; բարձր ճկունություն (երկարացում հաճախ 20–40% ձուլվածքի 316L-ում, երբ զերծ է թերություններից).
  • Դուպլեքս ձուլվածքներ: ավելի բարձր եկամտաբերություն և UTS՝ ֆերիտի պատճառով + austenites; տիպիկ UTS ~ 600–900 ՄՊա, հաճախակի ելքով >350 MPA.
  • Martensitic/PH ձուլվածքներ: կարող է հասնել շատ բարձր UTS-ի և կարծրության, բայց նվազեցված ճկունությամբ.

Հոգնածություն

  • Հոգնածություն կյանքն է շատ զգայուն ձուլման թերություններին: ծակոտկենություն, ընդգրկումներ, Մակերեւույթի կոշտությունը և կծկվելը սովորական ճաքերի մեկնարկներ են.
    Պտտվող կամ ցիկլային բեռների համար, ցածր ծակոտկեն պրոցեսներ, կրակոցի պենինգ, ՀԻՊ (տաք իզոստատիկ սեղմում), և մակերեսային հաստոցները սովորաբար օգտագործվում են հոգնածության կատարողականը բարելավելու համար.

Սողանք և բարձր ջերմաստիճան

  • Որոշ չժանգոտվող դասարաններ (հատկապես բարձր խառնուրդ և դուպլեքս) պահպանել ուժը բարձր ջերմաստիճանում; Այնուամենայնիվ, երկարաժամկետ սողունի կատարողականը պետք է համապատասխանի համաձուլվածքին և սպասվող կյանքին.
    Ջերմային ազդեցության տակ կարբիդ/σ-փուլային տեղումները կարող են զգալիորեն նվազեցնել սողունը և ամրությունը.

8. Ջերմային բուժում, միկրոկառուցվածքի վերահսկում և փուլային կայունություն

Լուծման կռում (բնորոշ)

  • Տեղավորել: լուծարել անցանկալի նստվածքները և վերականգնել միատեսակ ավստենիտիկ/ֆերիտիկ մատրիցը; վերականգնել կոռոզիոն դիմադրությունը՝ քրոմը վերադարձնելով պինդ լուծույթի.
  • Տիպիկ ռեժիմ: տաքացնել լուծույթի համապատասխան ջերմաստիճանը (հաճախ 1,040–1,100 °C շատ աուստենիտիկների համար), պահել համասեռացման համար, ապա արագ մարում պահպանել լուծված տարրերը. Ճշգրիտ ջերմաստիճանը/ժամանակը կախված է դասակարգից և հատվածի հաստությունից.
  • Զգուշացում: կարասը և հատվածի չափը սահմանում են մարման հասանելի արագությունները; ծանր հատվածները կարող են պահանջել հատուկ ընթացակարգեր.

Ծերացում և տեղումներ

  • Կրկնակի մի քանազոր պատերազմական գնահատականները կարող են հնացվել գույքի վերահսկողության համար; ծերացման/ժամանակ-ջերմաստիճանի պատուհանները պետք է խուսափեն սիգմայից և այլ վնասակար փուլերից.
  • Ծերացում կամ անհամապատասխան ջերմային պատմությունները արտադրում են կարբիդներ և սիգմա, որոնք փխրուն են և նվազեցնում կոռոզիոն դիմադրությունը.

Խուսափելով սիգմա փուլից և քրոմի սպառումից

  • Վերահսկել սառեցումը խոցելի ջերմաստիճանի միջակայքի միջոցով, խուսափել երկարատև պահումից ~600–900 °C ջերմաստիճանում, և անհրաժեշտության դեպքում օգտագործեք հետեռակցման կամ լուծույթի եռացում.
    Նյութերի ընտրությունը և ջերմային մշակման ձևավորումը հիմնական պաշտպանությունն են.

9. Կոռոզիայից դիմադրություն — Ձուլված չժանգոտվող պողպատի հիմնական առավելությունը

Կոռոզիայից դիմադրությունը հիմնական պատճառն է, որ ինժեներները ընտրում են ձուլածո չժանգոտվող պողպատ.

Ի տարբերություն շատ կառուցվածքային մետաղների, որոնք ապավինում են մեծածավալ ծածկույթներին կամ զոհաբերական պաշտպանությանը, չժանգոտվող պողպատները ձեռք են բերում կայուն շրջակա միջավայրի դիմադրություն իրենց քիմիական և մակերեսային ռեակտիվությունից.

Ձուլված չժանգոտվող պողպատի հատկությունները
Ձուլված չժանգոտվող պողպատի հատկությունները

Ինչպես են չժանգոտվող պողպատները դիմադրում կոռոզիային՝ պասիվ ֆիլմի հայեցակարգը

  • Պասիվ պաշտպանություն: Խառնուրդի քրոմը փոխազդում է թթվածնի հետ՝ ձևավորելով բարակ, շարունակական քրոմ-օքսիդ շերտ (Cr2O3).
    Այս թաղանթն ունի ընդամենը նանոմետր հաստություն, բայց բարձր արդյունավետություն ունի: այն նվազեցնում է իոնային տրանսպորտը, արգելափակում է անոդային տարրալուծումը, և - կարևորը - է ինքնաբուժում երբ վնասված է, տրամադրվում է թթվածին.
  • Համաձուլվածքի սիներգիա: Նիկել, մոլիբդենը և ազոտը կայունացնում են մատրիցը և բարելավում պասիվ թաղանթի դիմադրությունը տեղական քայքայման նկատմամբ (հատկապես քլորիդային միջավայրում).
    Հետևաբար, պասիվ ֆիլմի կայունությունը քիմիայի արդյունք է, մակերեսի վիճակը, և տեղական միջավայրը.

Կոռոզիայի ձևեր, որոնք կարևոր են չժանգոտվող պողպատների համար

Հավանական ձախողման ռեժիմների ըմբռնումը կենտրոնանում է նյութի ընտրության և դիզայնի վրա:

  • Ընդհանուր (համազգեստ) կոռոզիիոն: Հազվադեպ է պատշաճ համաձուլված չժանգոտվողի համար արդյունաբերական միջավայրերի մեծ մասում. պասիվ թաղանթը պահպանում է միատեսակ կորուստը շատ ցածր.
  • Փոսային կոռոզիա: Տեղայնացված, հաճախ փոքր և խորը փոսեր են առաջանում, երբ պասիվ թաղանթը տեղայինորեն քայքայվում է (քլորիդները դասական նախաձեռնողն են). Փոսը կարող է կարևոր լինել, քանի որ փոքր թերությունները արագ են թափանցում.
  • Ճեղքերի կոռոզիա: Առաջանում է պաշտպանված բացերի ներսում, որտեղ թթվածինը սպառվում է; թթվածնի գրադիենտը խթանում է տեղական թթվայնացումը և քլորիդի կոնցենտրացիան, խաթարում է պասիվությունը ճեղքի ներսում.
  • Սթրեսային կոռոզիայից ճեղքվածք (Շալվար): Փխրուն ճեղքման մեխանիզմ, որը պահանջում է զգայուն համաձուլվածք (քլորիդային միջավայրում սովորաբար աուստենիտիկ չժանգոտվող միջավայրում), առաձգական սթրես, և հատուկ միջավայր (տաք, քլորիդ կրող). SCC կարող է հայտնվել հանկարծակի և աղետալիորեն.
  • Մանրէաբանական ազդեցության կոռոզիա (MIC): Բիոֆիլմեր և մանրէաբանական նյութափոխանակություն (Է.Գ., սուլֆատը նվազեցնող բակտերիաներ) կարող է առաջացնել տեղայնացված քիմիաներ, որոնք հարձակվում են չժանգոտվող ձուլվածքների վրա, հատկապես լճացած կամ ցածր հոսքի ճեղքերում.
  • Էրոզիա-կոռոզիա: Մեխանիկական մաշվածության և քիմիական հարձակման համադրություն, հաճախ, երբ բարձր արագությունը կամ բախումը շերտավորում է պաշտպանիչ թաղանթը և մերկացնում թարմ մետաղը.

Լեգիրման դերը. ինչ պետք է նշել և ինչու

Որոշ տարրեր մեծապես ազդում են տեղայնացված կոռոզիոն դիմադրության վրա:

  • Քրոմ (Խուզարկու): Պասիվության հիմքը; նվազագույն բովանդակությունը սահմանում է «չժանգոտվող» վարքագիծը.
  • Մոլիբդեն (Ժամանակ): Շատ արդյունավետ է փոսերի և ճեղքերի դիմադրությունը բարձրացնելու համար. կարևոր է ծովի ջրի և քլորիդային ծառայության համար.
  • Ազոտ (Ն): Ամրացնում է ավստենիտը և մեծապես բարելավում է փոսերի դիմադրությունը (արդյունավետ փոքր հավելումներ).
  • Նիկել (Մեջ): Կայունացնում է ավստենիտը և ամրացնում ամրությունն ու ճկունությունը.
  • Պղնձ, վոլֆրամ, Nb/Ti: Օգտագործվում է մասնագիտացված համաձուլվածքներում՝ խորշային միջավայրերի համար.

Օգտակար համեմատական ​​ցուցանիշ է փոսերի դիմադրության համարժեք թիվը (Փայտ):

PREN=%Cr+3.3×%Mo+16×%N

Տիպիկ PREN (կլորացված, ներկայացուցիչ):

  • 304 / CF8~ 19 (ցածր փոսային դիմադրություն)
  • 316 / Cf8m~ 24 (չափավոր)
  • Կրկնակի 2205 / CD3MN~ 35 (բարձր)
  • Սուպեր-աուստենիտիկ (Է.Գ., բարձր-Mo / 254SMO համարժեքներ)~ 40–45 թթ (շատ բարձր)

Գործնական կանոն: ավելի բարձր PREN → ավելի մեծ դիմադրություն քլորիդից առաջացած փոսերի/ճեղքերի կոռոզիայի նկատմամբ. Ընտրեք PREN-ը համաչափ ազդեցության խստությանը.

Բնապահպանական շարժիչներ. ինչը հանգեցնում է չժանգոտվող անհաջողությունների

  • Քլորիդներ (ծովային լակի, սառցակալման աղեր, քլորիդ կրող գործընթացների հոսքեր) գերիշխող արտաքին սպառնալիքն են. դրանք նպաստում են փոսերի առաջացմանը, ճեղքերի կոռոզիա և SCC.
  • Ջերմաստիճան: Բարձրացված ջերմաստիճանը արագացնում է քիմիական հարձակման և SCC զգայունությունը; քլորիդի համադրություն + բարձր ջերմաստիճանը հատկապես ագրեսիվ է.
  • Լճացում & ճեղքեր: Ցածր թթվածինը և սահմանափակ տարածքները կենտրոնացնում են ագրեսիվ իոնները և ոչնչացնում տեղական պասիվությունը.
  • Մեխանիկական սթրես: Առաձգական սթրեսներ (մնացորդային կամ կիրառական) անհրաժեշտ են SCC-ի համար. Դիզայնը և սթրեսից ազատելը նվազեցնում են ռիսկը.
  • Մանրէաբանական կյանք: Կենսաֆիլմերը փոփոխում են տեղական քիմիան; MIC-ը հատկապես կարևոր է թաց վիճակում, վատ ողողված համակարգեր.

Դիզայն & ճշգրտման ռազմավարություններ՝ կոռոզիոն դիմադրությունը առավելագույնի հասցնելու համար

  1. Ճիշտ դասի ընտրություն: Համապատասխանեցրեք PREN-ը/քիմիային ազդեցությանը, օրինակ., 316 չափավոր քլորիդների համար, կրկնակի / բարձր Mo-ի աստիճաններ ծովի ջրի կամ քլորիդով հարուստ գործընթացների հոսքերի համար.
  2. Վերահսկել ջերմային պատմությունը: Պահանջվում է լուծույթի հալեցում + մարել, որտեղ նշված է; նշեք առավելագույն սառեցման ժամանակները σ-ձևավորման պատուհանում դուպլեքս դասարանների համար.
  3. Մակերեւույթի որակը: Նշեք մակերեսի ավարտը, սանիտարական կամ բարձր վտանգի տակ գտնվող բաղադրիչների էլեկտրոլիլացում կամ մեխանիկական փայլեցում; ավելի հարթ մակերեսները նվազեցնում են փոսի սկիզբը.
  4. Մանրամասն՝ ճեղքերից խուսափելու համար: Դիզայն՝ նեղ ճեղքերը վերացնելու համար, ապահովել ջրահեռացում և թույլ տալ տեսչական մուտք. Օգտագործեք միջադիր, Հերմետիկներ և ամրացման պատշաճ ընտրություն, որտեղ միացումներն անխուսափելի են.
  5. Եռակցման պրակտիկա: Օգտագործեք համապատասխան/չափից համաձուլված լցնող մետաղներ, վերահսկել ջերմության մուտքագրումը, և անհրաժեշտության դեպքում նշեք PWHT կամ պասիվացում. Պաշտպանեք եռակցումները եռակցումից հետո զգայունացումից.
  6. Դիէլեկտրիկ մեկուսացում: Էլեկտրականորեն մեկուսացրեք չժանգոտվող մասերը տարբեր մետաղներից՝ կոռոզիայի գալվանական արագացումը կանխելու համար.
  7. Ծածկույթներ & երեսպատումներ: Երբ միջավայրը գերազանցում է նույնիսկ բարձր խառնուրդի հնարավորությունը, որպես առաջին գիծ օգտագործեք պոլիմերային/կերամիկական երեսպատումներ կամ երեսպատումներ (կամ որպես պահեստային) — բայց առանց ստուգման դրույթների մի հենվեք միայն ծածկույթների վրա՝ կրիտիկական սահմանափակման համար.
  8. Խուսափեք առաձգական սթրեսից SCC-ի նկատմամբ զգայուն միջավայրերում: Նվազեցնել դիզայնի սթրեսները, կիրառել սեղմող մակերեսային մշակումներ (կրակոցի պենինգ), և վերահսկել գործառնական բեռները.

10. Կեղծում, Միանալով, և Վերանորոգում

Բարձր ճշգրտության կորցրած մոմ չժանգոտվող պողպատից մասեր
Բարձր ճշգրտության կորցրած մոմ չժանգոտվող պողպատից մասեր

Զոդում

  • Ձուլված չժանգոտվող պողպատները հիմնականում զոդելի, բայց ուշադրություն է պետք:
    • Համապատասխանեցրեք լցավորող մետաղը հիմքային խառնուրդին կամ ընտրեք ավելի կոռոզիակայուն լցոն՝ գալվանական ազդեցություններից խուսափելու համար.
    • Նախատաքացում և միջանցումային հսկողություն որոշ մարտենզիտային կարգերի համար՝ կարծրության և ճեղքման ռիսկը կառավարելու համար.
    • Եռակցումից հետո լուծույթի կռում հաճախ պահանջվում է ավստենիտիկ և դուպլեքս լցոնիչների համար՝ կոռոզիոն դիմադրությունը վերականգնելու և մնացորդային սթրեսները նվազեցնելու համար.
    • Խուսափեք դանդաղ սառեցումից, որը կարող է արտադրել σ-փուլ.

Վերամբարձ

  • Մեքենայականությունը տարբեր է: ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատները կարծրացնում են և պահանջում են սուր գործիքներ և համապատասխան արագություններ; Դուպլեքս դասարանները որոշ դեպքերում ավելի լավ են կտրում ավելի բարձր ամրության պատճառով. Օգտագործեք համապատասխան հովացուցիչ նյութ և կտրող պարամետրեր.

Մակերեւույթի հարդարում

  • Մարինացումը և պասիվացումը վերականգնում են քրոմի օքսիդը և հեռացնում ազատ երկաթի աղտոտիչները.
    Էլեկտրաքիմիական փայլեցումը կամ մեխանիկական հարդարումը բարելավում է մաքրությունը, նվազեցնում է ճեղքերի տեղանքները և բարձրացնում կոռոզիոն դիմադրությունը.

11. Տնտեսական, կյանքի ցիկլի և կայունության նկատառումներ

  • Ծախս: ձուլված չժանգոտվող պողպատի հումքի արժեքը ավելի բարձր է, քան ածխածնային պողպատից և ալյումինից, իսկ ձուլումը պահանջում է հալման ավելի բարձր ջերմաստիճան և հրակայուն ծախսեր.
    Սակայն, կյանքի երկարաձգումը և քայքայիչ միջավայրում սպասարկման նվազեցումը կարող են արդարացնել հավելավճարը.
  • Կյանքի ցիկլ: երկար սպասարկման ժամկետ քայքայիչ միջավայրում, փոխարինման ավելի ցածր հաճախականություն և վերամշակելիություն (չժանգոտվող ջարդոնի արժեքը բարձր է) բարելավել կյանքի ցիկլի տնտեսությունը.
  • Կայունություն: չժանգոտվող համաձուլվածքները պարունակում են ռազմավարական կարևոր տարրեր (Խուզարկու, Մեջ, Ժամանակ); պատասխանատու աղբյուրը և վերամշակումը կարևոր են.
    Նախնական արտադրության էներգիան բարձր է, բայց չժանգոտվող վերամշակումը զգալիորեն նվազեցնում է մարմնավորված էներգիան.

12. Համեմատական ​​վերլուծություն: Ձուլված չժանգոտվող պողպատ ընդդեմ. Մրցակիցներ

Ունեցվածք / Ասպեկտ Ձուլված չժանգոտվող պողպատ (բնորոշ) Cast ալյումին (A356-T6) Չուգուն (Մոխրագույն / Դքսություններ) Ձուլված նիկելի համաձուլվածքներ (Է.Գ., Inconel cast գնահատականներ)
Խտություն 7.7– 8,1 գ · սմ-³ 2.65– 2,80 գ·սմ⁻3 6.8-7,3 գ · սմ-³ 8.0– 8,9 գ · սմ-³
Տիպիկ UTS (որպես դերասան) Օստենիտիկ: 350-650 ՄՊա; Կրկնակի: 600– 900 ՄՊա 250-320 ՄՊա Մոխրագույն: 150-300 ՄՊա; Դքսություններ: 350-600 ՄՊա 600– 1200+ ՄՊա
Բնորոշ եկամտաբերության ուժ 150-700 ՄՊա (դուպլեքս բարձր) 180– 260 ՄՊա Մոխրագույն ցածր; Դքսություններ: 200-450 ՄՊա 300– 900 ՄՊա
Երկարացում Օստենիտիկ: 20– 40%; Կրկնակի: 10– 25% 3– 12% Մոխրագույն: 1-10%; Դքսություններ: 5– 18% 5– 40% (խառնուրդ կախված)
Կարծրություն (Ժապավենի) 150– 280 HB 70– 110 HB Մոխրագույն: 120– 250 HB; Դքսություններ: 160– 300 HB 200– 400 HB
Mal երմային հաղորդունակություն
10–25 W/m·K 100–180 W/m·K 35–55 W/m·K 10–40 W/m·K
Կոռոզիոն դիմադրություն Գերազանց (դասարանից կախված) Լավ (օքսիդ ֆիլմ; կաթիլներ քլորիդներում) Աղքատ (արագ ժանգոտվում է, եթե ծածկված չէ) Գերազանց նույնիսկ ծայրահեղ քիմիական կամ բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում
Բարձր ջերմաստիճանի կատարում Լավ; կախված է խառնուրդից (դուպլեքս/աուստենիտիկ տատանվում են) Սահմանափակված է ~150–200 °C-ից բարձր Չափավոր; որոշ գնահատականներ հանդուրժում են ավելի բարձր ջերմաստիճանները Ակնառու (համար նախատեսված >600-1000 °C սպասարկում)
Ամրություն (բարդություն, Նիհար պատեր) Լավ; բարձր հալման ջերմաստիճան, բայց բազմակողմանի Գերազանց (գերազանց հեղուկություն) Լավ (ավազ-ձուլված բարեկամական) Չափավոր; ավելի դժվար; բարձր հալման ջերմաստիճան
Ծակոտկենություն / Հոգնածության զգայունություն Չափավոր; HIP/HT բարելավվում է Չափավոր; ծակոտկենությունը տատանվում է ըստ գործընթացի Մոխրագույն ցածր հոգնածություն; ճկուն ավելի լավ Ցածր, երբ վակուումային ձուլման կամ HIP'd
Մեքենայություններ Արդար դեպի աղքատ (որոշ դասարաններում աշխատելու կարծրացում) Գերազանց Արդար Աղքատ (կոշտ, գործիքների մաշվածության ինտենսիվ)
Զոդում / Վերանորոգման հնարավորություն
Ընդհանրապես եռակցվում է պրոցեդուրաներով Լավ է պատշաճ լցոնիչով Ճկուն weldable; մոխրագույնը խնամքի կարիք ունի Եռակցվող, բայց թանկ & ընթացակարգի զգայուն
Բնորոշ ծրագրեր Պոմպեր, փականներ, ծովային, քիմիական, սնունդ/դեղ Տներ, Ավտոմոբիլային մասեր, ջերմային լվացարաններ Մեքենաներ, խողովակներ, Շարժիչի բլոկներ, ծանր հիմքեր Տուրբիններ, նավթաքիմիական ռեակտորներ, ծայրահեղ կոռոզիայից/բարձր ջերմաստիճանի մասեր
Հարաբերական նյութ & Մշակման արժեքը Բարձր Միջին Ցածր Շատ բարձր
Հիմնական առավելություններ Գերազանց կոռոզիա + լավ մեխանիկական ուժ; դասի լայն տեսականի Թեթեւակի, լավ ջերմային կատարում, ցածր գնով Ցածր արժեք, լավ խոնավացում (մոխրագույն) և լավ ուժ (Դքսություններ) Ծայրահեղ կոռոզիա + բարձր ջերմաստիճանի ունակություն
Հիմնական սահմանափակումներ Ծախս, հալեցնում մաքրությունը, պահանջում է համապատասխան HT Ավելի ցածր կոշտություն & Հոգնածության ուժ; գալվանական ռիսկ Ծանր; կոռոզիայի է ենթարկվում, եթե ծածկված չէ Շատ թանկ; մասնագիտացված ձուլման գործընթացներ

13. Եզրակացություններ

Ձուլված չժանգոտվող պողպատը եզակի և ռազմավարական կարևոր դիրք է զբաղեցնում կառուցվածքային և կոռոզիակայուն ձուլման նյութերի շարքում.

Մեկ սեփականություն չի սահմանում դրա արժեքը, բայց կոռոզիոն դիմադրության սիներգետիկ համակցությամբ, Մեխանիկական ուժ, He երմային դիմադրություն, համաձուլվածքների դիզայնի բազմակողմանիություն, և համատեղելիություն ձուլման բարդ երկրաչափությունների հետ.

Երբ գնահատվում է ամբողջ կատարողականը, հուսալիություն, և կյանքի ցիկլի չափումները, ձուլածո չժանգոտվող պողպատը մշտապես ապացուցում է, որ բարձր արդյունավետ լուծում է պահանջկոտ արդյունաբերական միջավայրերի համար.

Ընդհանուր առմամբ, ձուլածո չժանգոտվող պողպատը առանձնանում է որպես բարձր ամբողջականություն, բազմակողմանի, և հուսալի նյութի ընտրություն կոռոզիոն դիմադրություն պահանջող արդյունաբերության համար, մեխանիկական ամրություն, և ճշգրիտ ձուլման հնարավորություն.

 

ՀՏՀ

Ձուլված է չժանգոտվող նույնքան կոռոզիակայուն, որքան դարբնոցային չժանգոտվողը?

Դա կարող է լինել, բայց միայն այն դեպքում, եթե ձուլման քիմ, միկրոկառուցվածքը և ջերմային բուժումը համապատասխանում են նույն չափանիշներին.

Ձուլվածքները առանձնացման և նստվածքների ավելի մեծ հնարավորություն ունեն; Կոռոզիոն ամբողջական դիմադրությունը վերականգնելու համար հաճախ պահանջվում է լուծույթի եռացում և արագ մարում.

Ինչպե՞ս խուսափել սիգմա փուլից ձուլման ժամանակ?

Խուսափեք երկար պահումներից ~600–900 °C ջերմաստիճանում; նախագծել ջերմային պրոցեդուրաներ՝ լուծույթի հալման և մարման համար, և ընտրել համաձուլվածքներ, որոնք ավելի քիչ հակված են սիգմայի (Է.Գ., հավասարակշռված դուպլեքս քիմիա) թշնամական ջերմային պատմության համար.

Որ չժանգոտվող ձուլվածքը պետք է ընտրեմ ծովի ջրի սպասարկման համար?

Բարձր PREN դուպլեքս համաձուլվածքներ կամ հատուկ սուպերաուստենիտներ (ավելի բարձր Մո, Ն) սովորաբար նախընտրելի են. 316/316L-ն կարող է անբավարար լինել ցողման գոտիներում կամ որտեղ թթվածնով լցված ծովի ջուրը հոսում է բարձր արագությամբ.

Ձուլված չժանգոտվող բաղադրիչները եռակցվում են տեղում?

Այո, բայց եռակցումը կարող է տեղայնորեն փոխել մետալուրգիական հավասարակշռությունը. Եռակցումից հետո ջերմային մշակումը կամ պասիվացումը կարող է անհրաժեշտ լինել՝ եռակցման կետերի մոտ կոռոզիոն դիմադրությունը վերականգնելու համար.

Ձուլման ո՞ր մեթոդն է ամենալավ ամբողջականությունը կրիտիկական մասերի համար?

Կենտրոնախույս ձուլում (գլանաձեւ մասերի համար), ներդրումային/ճշգրիտ ձուլում (փոքր բարդ մասերի համար) և վակուումային կամ վերահսկվող մթնոլորտով կաղապարի ձուլումը, զուգակցված HIP-ի հետ, ապահովում է ամենաբարձր ամբողջականությունը և ամենացածր ծակոտկենությունը.

Ձուլված չժանգոտվող պողպատից հարմար է բարձր ջերմաստիճանի կիրառման համար?

Աուստենիտիկ դասարաններ (CF8, CF3M) օգտագործելի են մինչև 870°C; դուպլեքս դասարաններ (2205) մինչև 315 ° C.

Ջերմաստիճանի համար >870° C, օգտագործել ջերմակայուն ձուլածո չժանգոտվող պողպատներ (Է.Գ., HK40, հետ 25% Խուզարկու, 20% Մեջ) կամ նիկելի համաձուլվածքներ.

Ոլորեք վերեւ