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.

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:

- 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.

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
- 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.
- Վերահսկել ջերմային պատմությունը: Պահանջվում է լուծույթի հալեցում + մարել, որտեղ նշված է; նշեք առավելագույն սառեցման ժամանակները σ-ձևավորման պատուհանում դուպլեքս դասարանների համար.
- Մակերեւույթի որակը: Նշեք մակերեսի ավարտը, սանիտարական կամ բարձր վտանգի տակ գտնվող բաղադրիչների էլեկտրոլիլացում կամ մեխանիկական փայլեցում; ավելի հարթ մակերեսները նվազեցնում են փոսի սկիզբը.
- 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.
- Եռակցման պրակտիկա: Օգտագործեք համապատասխան/չափից համաձուլված լցնող մետաղներ, վերահսկել ջերմության մուտքագրումը, և անհրաժեշտության դեպքում նշեք PWHT կամ պասիվացում. Պաշտպանեք եռակցումները եռակցումից հետո զգայունացումից.
- Դիէլեկտրիկ մեկուսացում: Էլեկտրականորեն մեկուսացրեք չժանգոտվող մասերը տարբեր մետաղներից՝ կոռոզիայի գալվանական արագացումը կանխելու համար.
- 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.
- 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

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.



