Որոնք են WCB ածխածնային պողպատից ձուլվածքները?

1. Ներածություն

Արդյունաբերություններում, որտեղ ուժ, հուսալիություն, և ծախսարդյունավետությունը հատվում են, օրինակ՝ նավթը & գազ, նավթաքիմիական, Էլեկտրաէներգիայի սերունդ, և ջրային ենթակառուցվածք. WCB ածխածնային պողպատից ձուլվածքները առանձնանում են որպես ընտրված նյութ.

Wcb, որը նշանակում է Եռակցվող ձուլածո B աստիճանի ածխածնային պողպատ, բազմակողմանի և լայնորեն օգտագործվող ձուլածո պողպատի համաձուլվածք է, հատկապես հարմար է արտադրության համար փականներ, պոմպեր, եզրեր, և ճնշում պարունակող բաղադրիչներ.

Սահմանված է ASTM A216/A216M, WCB-ն առաջարկում է հավասարակշռություն Մեխանիկական ուժ, զոդելիություն, եւ ջերմային ճկունություն.

Ի տարբերություն նյութերի, որոնք պնդացման ժամանակ ենթարկվում են էվեկտիկական փոխակերպումների, WCB-ն պահպանում է կանխատեսելի և միատարր կառուցվածք, կարևորագույն ծրագրերում հետևողական կատարողականության բանալին.

Այս հոդվածը տրամադրում է WCB ածխածնային պողպատի ձուլման 360° վերլուծություն,

ուսումնասիրելով դրա նյութական հիմունքները, մետալուրգիական բնութագրերը, արտադրության մեթոդներ, Մեխանիկական հատկություններ, Արդյունաբերական ծրագրեր, և համեմատություններ այլընտրանքային նյութերի հետ.

2. Ինչ է WCB-ն?

Wcb, համարի հապավումը Եռակցվող ձուլման B-դասարան Ածխածնի պողպատ, վերաբերում է ձուլածո պողպատի լայնորեն օգտագործվող դասի, որտեղ ածխածինը առաջնային համաձուլման տարրն է.

Այս նյութը անկյունաքար է ճնշում պարունակող բաղադրիչներում, ինչպիսիք են փականներ, եզրեր, պոմպեր, եւ կցամասեր, հատկապես հուսալի ուժ պահանջող արդյունաբերություններում, կոշտություն, և արտադրության արդյունավետությունը.

Հասկանալով ձուլածո պողպատը

WCB-ն պատկանում է ընտանիքին ձուլածո պողպատներ, որոնք են երկաթի վրա հիմնված համաձուլվածքներ, որոնք ամրանում են առանց էվեկտիկական փոխակերպման.

Ի տարբերություն չուգունի, որը կազմում է էվեկտիկական խառնուրդ և հակված է փխրուն լինելու, ձուլածո պողպատը, ներառյալ WCB-ն, առաջարկում է բարելավված առաձգականություն, զոդելիություն, և ազդեցության դիմադրություն.

Այս հատկանիշները WCB-ին դարձնում են նախընտրելի նյութ՝ ենթակա մասերի համար դինամիկ մեխանիկական սթրես, Mal երմային հեծանվավազք, և եռակցման աշխատանքներ.

Նյութի նշանակում և օգտագործում

«WCB» անվանումը ծագել է ASTM A216/A216M, ստանդարտ ճշգրտում, որը կարգավորում է ածխածնային պողպատից ձուլվածքներ բարձր ջերմաստիճաններում ճնշման սպասարկման կիրառման համար.

Նշված երեք դասարաններից՝WCA (UNS J02502), Wcb (UNS J02501),

մի քանազոր WCC (ԱՄՆ J02503)— WCB-ն իր շնորհիվ առանձնանում է որպես առավել հաճախ օգտագործվող դասարան մեխանիկական հատկությունների և ծախսարդյունավետության հավասարակշռություն.

ASTM A216/A216M ածխածնային պողպատի դասարաններ մի հայացքով

3. Մետալուրգիական հիմունքներ

Լրիվ հասկանալու համար WCB ածխածնային պողպատից ձուլվածքների կատարումը, պետք է ուսումնասիրել մետաղագործական հիմքը, որը կարգավորում է նրանց մեխանիկական վարքը և սպասարկման հուսալիությունը.

Նյութը՝ Քիմիական կազմ, Միկրոկառուցվածք, և փուլային փոխակերպման արձագանքները բոլորն աշխատում են զուգահեռաբար, որպեսզի սահմանեն դրա բնութագրերը ինչպես ձուլված, այնպես էլ մշակված վիճակում.

Քիմիական կազմ

Տարր	Բնորոշ տիրույթ (wt%)	Գործառույթ
Ածխածնային (Գ)	0.25 Մի քիչ 0.30	Բարձրացնում է ամրությունը և կարծրությունը; ավելորդ C-ն նվազեցնում է եռակցման հնարավորությունը.
Մանգան (Ժլատ)	0.60 Մի քիչ 1.00	Բարելավում է առաձգական ուժը և տաք աշխատունակությունը.
Սիլիկոն (Մի քանազոր)	0.40 Մի քիչ 0.60	Չօքսիդացնում է պողպատը և ամրացնում ֆերիտը.
Ֆոսֆոր (Իմաստ)	≤ 0.04	Վերահսկվում է փխրունությունից խուսափելու համար.
Ծծումբ (Ծուռ)	≤ 0.045	Նվազեցնում է տաք-կարճությունը; խստորեն վերահսկվող.
Քրոմ (Խուզարկու), Նիկել (Մեջ), Մոլիբդեն (Ժամանակ), Պղնձ (Մգոհել)	≤ 0.5 յուրաքանչյուրը	Ապահովել ուժեղացված կոռոզիոն դիմադրություն և կարծրություն որոշ տարբերակներում.

Միկրոկառուցվածք

Ձուլված վիճակում, WCB պողպատը հիմնականում բաղկացած է ա ֆերիտ-պերլիտ մատրիցա, որն առաջարկում է լավ փոխզիջում ուժի միջև, առաձգականություն, եւ մեքենայական.

• Ֆերիտ նպաստում է ճկունությանը և ամրությանը.
• Մարգարիտ, ֆերիտի և ցեմենտիտի շերտավոր խառնուրդ, ուժեղացնում է ուժը և մաշվածության դիմադրությունը.

Է սառեցման արագությունը պնդացման ժամանակ զգալիորեն ազդում է հատիկի չափի և փուլային բաշխման վրա.

Արագ սառեցումը կարող է կատարելագործել միկրոկառուցվածքը, բայց կարող է նաև առաջացնել ներքին սթրեսներ, մինչդեռ ավելի դանդաղ սառեցումը կարող է առաջացնել կոպիտ հատիկներ և հնարավոր տարանջատում.

Լրացուցիչ, ոչ մետաղական ընդգրկումներ (Է.Գ., օքսիդներ, սուլֆիդներ) պետք է վերահսկվեն, քանի որ դրանք կարող են խաթարել հոգնածության կյանքը և մակերեսի որակը.

Փուլային փոխակերպումներ և ջերմային բուժում

Ջերմային մշակումը WCB պողպատի հետմշակման ստանդարտ պահանջ է՝ մեխանիկական հետևողականությունը բարելավելու և ձուլումից ներքին սթրեսները հանելու համար։. Տիպիկ ջերմային բուժումը ներառում է:

• Նորմալացնող (850-950 °C): Հստակեցնում է հացահատիկի չափը և բարելավում ամրությունը.
• Մեռած (500-700 °C): Կարգավորում է կարծրություն-ամրություն հավասարակշռությունը.
• Սթրեսը թեթեւացնում է (550-650 °C): Նվազեցնում է մնացորդային սթրեսը հաստոցների կամ եռակցումից հետո.

4. Ձուլում & Մշակման տեխնիկա

Բարձրորակ WCB ածխածնային պողպատից ձուլվածքների արտադրությունը կախված է ձուլման և հետմշակման համապատասխան տեխնիկայի ընտրությունից:.

Հաշվի առնելով WCB-ի տարածված կիրառումը անվտանգության կարևոր բաղադրիչներում, ինչպիսիք են փականները, պոմպեր, and flanges,

արտադրական գործընթացը պետք է ապահովի չափերի ճշգրտությունը, ներքին առողջություն, և օպտիմալ մեխանիկական կատարում.

Ծախսվող կաղապարի մեթոդներ

Ավազի ձուլում

Ավազի ձուլումը մնում է WCB բաղադրիչների արտադրության ամենատարածված մեթոդը՝ շնորհիվ իր ճկունության և ծախսարդյունավետության։. Երկու ընդհանուր ենթատեսակները ներառում են:

• Կանաչ ավազի ձուլում: Օգտագործում է բնական կավով կապված ավազ. Մինչդեռ ծախսարդյունավետ և հարմար է մեծ մասերի համար, այն կարող է ապահովել մակերեսի ավարտի ավելի քիչ ճշգրտություն.
• Խեժի հետ կապված (Ոչ-Թխում) Ավազի ձուլում: Առաջարկում է ավելի լավ չափերի ճշգրտություն և մակերեսի որակ.
  Խեժով կապակցված կաղապարները կարող են դիմակայել ավելի բարձր ջերմաստիճանների և մատուցել ավելի մաքուր ձուլվածքներ, դրանք դարձնելով իդեալական փականների մարմինների և ճնշում պահող մասերի համար.

Ներդրումների ձուլում (Lost-Wax)

Այս տեխնիկան վերապահված է փոքրերի համար, WCB-ի բարդ բաղադրիչներ, որոնք պահանջում են ամուր հանդուրժողականություն և մակերեսի բարձրորակ հարդարում.

Չնայած ավելի թանկ, ներդրումային ձուլումը հնարավորություն է տալիս ցանցաձև կամ մոտ ցանցի ձև արտադրությունը, նվազեցնելով լայնածավալ հաստոցների անհրաժեշտությունը.

Մշտական ​​կաղապարի մեթոդներ

Gravity Die Casting երբեմն օգտագործվում է ավելի պարզ WCB մասերի չափավոր արտադրության ծավալների համար.
Այս մեթոդն առաջարկում է ավելի լավ ծավալային հսկողություն և ավելի արագ ցիկլի ժամանակներ՝ համեմատած ծախսվող կաղապարի գործընթացների հետ. Սակայն, այն սահմանափակ է մասերի բարդության և չափի առումով.

Coremaking & Դարպասների դիզայն

Միջուկի ձևավորումը էական նշանակություն ունի ներքին երկրաչափությունների ձևավորման համար, ինչպիսիք են հեղուկի հոսքի ուղիները փականներում. WCB-ի համար, հատուկ ուշադրություն է պահանջվում:

• Խուսափեք միջուկի էրոզիա թափվելու ժամանակ տուրբուլենտ հոսքից.
• Ապահովել բավարար գազի արտահոսք նվազեցնել ծակոտկենությունը.
• Դիզայն դարպասների և բարձրացման համակարգեր կերակրման օպտիմալացման և կծկման թերությունները նվազագույնի հասցնելու համար.

Հետձուլման բուժում

He երմամշակում պարտադիր է WCB-ի ձուլվածքների մեծ մասի համար՝ մեխանիկական հատկությունները բարձրացնելու և ներքին սթրեսներից ազատվելու համար:

• Նորմալացնող բարելավում է հացահատիկի կառուցվածքը և բարելավում միատեսակությունը.
• Մեռած հավասարակշռում է կարծրությունը ճկունության հետ, հատկապես կարևոր է ճնշված կիրառությունների համար.
• Սթրեսից ազատում վերացնում է մնացորդային սթրեսները ամրացումից և հաստոցներից.

Վերամբարձ հետևում է ջերմային մշակմանը.

Քանի որ WCB-ն ցուցադրում է չափավոր կարծրություն և լավ մշակելիություն, բնորոշ գործողությունները ներառում են CNC շրջադարձ, հորատում, թելիկ, մի քանազոր ֆրեզերային, հատկապես կնքման մակերեսների և հոդերի միջերեսների վրա.

Լավագույն պրակտիկայի խորհուրդ: WCB ձուլվածքների համար հաստոցների թույլատրելի չափերը սովորաբար տատանվում են 2 դեպի 6 մմ, կախված մասի երկրաչափությունից և ձուլման հանդուրժողականության դասից.

5. Մեխանիկական & Ֆիզիկական հատկություններ

Մեխանիկական և ֆիզիկական կատարումը WCB ածխածնային պողպատ Արդյունաբերական կիրառություններում դրա լայն կիրառման հիմնական գործոնն է.

Դրա մեխանիկական վարքագիծը կարող է ճշգրտվել վերահսկվող կազմի և հետձուլման ջերմային մշակման միջոցով, դարձնելով այն բազմակողմանի նյութ տարբեր կրող և ճնշում պարունակող բաղադրիչների համար.

Առաձգական եւ բերքատվություն ուժ

ASTM A216 WCB-ն առաջարկում է ուժի և ճկունության հավասարակշռված համադրություն, էական է կառուցվածքային հուսալիության համար ստատիկ և դինամիկ բեռնվածության պայմաններում.

• Առաձգական ուժ: Սովորաբար տատանվում է միջև 485– 655 ՄՊա (70,000– 95000 psi).
• Բերք տալ ուժ: Ընդհանրապես ընկնում է ներսում 250– 285 ՄՊա (36,000– 41000 psi).

Այս արժեքները կարող են մի փոքր տարբերվել՝ կախված հովացման արագությունից, հատվածի հաստությունը, և ջերմային մշակման ցիկլը, որը կիրառվում է ձուլումից հետո.

Երկարացում և ճկունություն

WCB ձուլածո պողպատը սովորաբար ցույց է տալիս:

• Երկարացում ընդմիջման ժամանակ: 18– 22%
• Տարածքի կրճատում: Ավարտվել է 30%, ինչը ցույց է տալիս լավ ձևավորություն և ազդեցության կլանումը

Այս ճկունությունը WCB-ին հարմար է դարձնում այն ​​բաղադրիչների համար, որոնք զգում են ճնշման իմպուլսացիաներ, թրթռում, կամ մեխանիկական ցնցում.

Ազդեցության կոշտություն (Charpy V-Notch)

WCB-ի հիմնական առավելությունը նրա ամրությունն է շրջակա միջավայրի միջավայրի ջերմաստիճանի պայմաններում:

• Սենյակային ջերմաստիճանում: Ազդեցության էներգիա > 30– 35 Ջ
• 0°C ջերմաստիճանում (32° f): Դեռ պահպանում է ~25–30 Ջ, կախված ձուլման որակից և հացահատիկի մաքրումից

Նշում: Կրիոգեն կամ ծայրահեղ սառը կիրառությունների համար, WCB-ն կարող է պահանջել համաձուլվածքի փոփոխություն կամ փոխարինում ցածր ջերմաստիճանի պողպատներով (Է.Գ., LCC կամ LC1 դասարաններ).

Կարծրություն

WCB-ն դասակարգվում է որպես միջին կարծր պողպատ:

• Բրինելի կարծրություն (Ժխտել): Սովորաբար 130– 180 HB
• Rockwell B սանդղակ: Մոտ. 70-85 HRB

Նորմալացումից և կոփումից հետո, կարծրությունը բավարար է մաշվածության դիմադրության համար՝ առանց փխրուն դառնալու, հարմար է շատ ստատիկ և չափավոր մաշվածության միջավայրերի համար.

Հոգնածության և սողացող դիմադրություն

• Հոգնածության ուժ: Ընդհանուր առմամբ մոտ 40-50% առաձգական ուժ, Ի. Ե, 190– 260 ՄՊա տիպիկ WCB նմուշի համար.
• Սողացող ուժ: Ընդունելի է մինչև 450° C (842° f), որի վերևում ածխածնի դիֆուզիան և հացահատիկի կոշտացումը սկսում են վատթարացնել մեխանիկական աշխատանքը.

Ջերմային և ֆիզիկական հատկություններ

Ունեցվածք	Բնորոշ արժեք
Խտություն	7.85 գ / սմ (0.284 լբ/ին³)
Mal երմային հաղորդունակություն	~43–50 W/m·K
Mal երմային ընդլայնման գործակից	12.0 x 10⁻6 /°C (20-300°C)
Հատուկ ջերմային հզորություն	~0,46 կՋ/կգ·Կ
Էլեկտրական դիմադրողականություն	~0,15 μΩ·մ

6. Ծրագրեր & Արդյունաբերության հեռանկարներ

Շնորհիվ իր գերազանց weldability, հավասարակշռված մեխանիկական հատկություններ, և հարմարվողականություն տարբեր արտադրական միջավայրերին,

WCB ածխածնային պողպատ լայնորեն ճանաչված է որպես հուսալի նյութ մի քանի բարձր պահանջարկ ունեցող ոլորտներում.

Փականներ և ակտուատորներ

WCB ձուլվածքների ամենահայտնի կիրառություններից մեկը կայանում է նրանում, որ փական և շարժիչ հատվածը, հատկապես նավթի մեջ, գազ, և նավթաքիմիական արդյունաբերություն.

Դարպաս, երկրագունդ, ստուգել, և գնդիկավոր փականներ՝ արտադրված WCB առաջարկից:

• Բարձր ճնշման դիմադրություն, հարմար է վերևում գործող համակարգերի համար 1,000 պսիոն.
• Գերազանց ծավալային կայունություն, անհրաժեշտ է կնքման կատարման համար.
• Եռակցման վերանորոգման հնարավորություն, թույլ տալով դաշտային սպասարկում և երկարաձգել կյանքի ցիկլը.

Արդյունաբերության Insight: Ավարտվել է 60% արդյունաբերական փականներ Հյուսիսային Ամերիկայի միջին հոսքի նավթատարների համար պատրաստված են ASTM A216 WCB-ից, ըստ փականի արտադրողի հետազոտության տվյալների (2023).

Պոմպեր և եզրեր

WCB ձուլվածքները նույնպես լայնորեն օգտագործվում են կենտրոնախույս պոմպեր, շարժիչներ, և եզրեր, որոնք կառավարում են հեղուկի տեղափոխումը արդյունաբերական ձեռնարկություններով.

Նրանց նպաստավոր ձուլման հեղուկություն մի քանազոր Կոռոզիոն դիմադրություն (ծածկույթներով կամ ներդիրներով) դարձնել դրանք իդեալական:

• Գործընթացային ջրային համակարգեր
• Սառեցման հանգույցներ էլեկտրակայաններում
• Քիմիական լուծույթի մշակում

Էլեկտրաէներգիայի արտադրություն և ջրային ենթակառուցվածք

Մեջ ջերմային էլեկտրակայաններ մի քանազոր քաղաքային ջրային համակարգեր, WCB բաղադրիչները օգտագործվում են:

• Կաթսայի ամրացումներ
• Գոլորշի փականի մարմիններ
• Խողովակների կցամասեր և ագույցներ

7. Համեմատություն այլընտրանքային նյութերի հետ

Ճնշումը պահպանող կամ կառուցվածքային բաղադրիչների համար նյութեր ընտրելիս,

WCB ածխածնային պողպատ հաճախ համեմատվում է այլընտրանքային նյութերի հետ, ինչպիսիք են չժանգոտվող պողպատից ձուլվածքները, ծորակ երկաթ, և կեղծված ածխածնային պողպատից.

8. Եզրափակում

WCB ածխածնային պողպատի ձուլումը մնում է ա անկյունաքար նյութ արդյունաբերական արտադրության մեջ, առաջարկ հուսալի մեխանիկական ուժ, Լավ զոդում, և տնտեսական կենսունակությունը.

Սահմանված է ASTM A216-ով, WCB-ն աջակցում է ձուլման գործընթացների լայն շրջանակին և ապահովված է լավ հաստատված ստուգման և որակի ստանդարտներով.

Չնայած այն օպտիմալ ընտրությունը չէ քայքայիչ կամ ծայրահեղ ջերմաստիճանային միջավայրերի համար, WCB-ն իր մեջ անզուգական է բազմակողմանիություն, հասանելիություն, և ծախսարդյունավետություն.

Քանի որ դիզայնի պահանջները զարգանում են, և ձուլման տեխնոլոգիան զարգանում է, WCB-ն շարունակում է կարևոր դեր խաղալ ինժեներական երկարակեցության գործում, մասշտաբային, և բարձր արդյունավետությամբ բաղադրիչներ արդյունաբերության մեջ.

Սա Ձեր արտադրության կարիքների համար կատարյալ ընտրություն է, եթե ձեզ հարկավոր է որակյալ Wcb Ածխածնի պողպատ ձուլման արտադրանք.

Կապվեք մեզ հետ այսօր!

 

Հոդվածի հղում:https://www.steel-foundry.com/wcb-carbon-steel-casting-product/