Optimering Støbedele i rustfrit stål at forbedre deres korrosionsbestandighed og mekaniske egenskaber involverer mange aspekter såsom materialevalg, støbeprocesoptimering, efterbehandlingsteknologi og applikationsscenarieanalyse. Følgende er specifikke optimeringsforanstaltninger og tekniske veje:
Vælg det rigtige rustfrit stålmateriale
Juster andelen af hovedelementer
Forøg indholdet af krom (Cr) (18%-25%): Forøg oxidationsbestandigheden og korrosionsbestandigheden af støbegods.
Øg indholdet af nikkel (Ni) (8%-12%): Forbedre materialets modstandsdygtighed over for spændingskorrosionsrevner og forbedre sejheden.
Tilføj vigtige sporelementer
Molybdæn (Mo): Forbedrer markant modstanden mod grubetæring og sprækkekorrosion, især velegnet til miljøer med højt kloridindhold.
Nitrogen (N): Forbedrer den mekaniske styrke og forbedrer den lokale korrosionsbestandighed.
Titan (Ti) eller niobium (Nb): Forhindrer intergranulær korrosion, især efter svejsning.
Vælg ståltype efter anvendelsesscenarie
Austenitisk rustfrit stål (såsom 304, 316): har gode omfattende egenskaber og er velegnet til de fleste miljøer.
Duplex rustfrit stål (såsom 2205): har både høj styrke og fremragende korrosionsbestandighed, velegnet til kemiske og marine miljøer.
Udfældningshærdet rustfrit stål (såsom 17-4PH): Fremragende i høj styrke og korrosionsbestandighed, kan bruges inden for rumfart og medicinske områder.
Optimer støbeprocessen
Forbedre metallets renhed
Brug vakuumsmeltnings- eller elektroslaggeomsmeltningsprocesser for at reducere gasser og indeslutninger i materialer og forbedre tætheden af støbegods.
Optimer hældesystemet
Design støberør og udstødningskanaler korrekt for at reducere defekter såsom porer og krympehulrum og forbedre støbekvaliteten.
Styr kølehastigheden
Ved at justere formmaterialet eller kølemediet kan vi undgå grove eller ujævne korn inde i støbningen og forbedre materialets ensartethed.
Numerisk simuleringsteknologi
Brug computersimuleringssoftware (såsom ProCAST) til at forudsige temperaturfeltet og spændingsfordelingen under størkningsprocessen og optimere designplanen.
kornforfining
Kornraffineringsmidler (såsom sjældne jordarters elementer) tilsættes under støbeprocessen for at forbedre støbningens mikrostruktur og derved forbedre de mekaniske egenskaber og korrosionsbestandigheden.
Forbedre varmebehandlingsprocessen
Opløsningsbehandling
Nøglepunkter i processen
Støbningen opvarmes til en passende temperatur (1050℃-1150℃), opretholdes i tilstrækkelig tid og afkøles derefter hurtigt for at opløse karbiderne og genoprette austenitstrukturen.
Ydeevneforbedringer
Eliminer intergranulær korrosion og forbedre korrosionsbestandigheden.
Homogeniserer mikrostruktur, forbedrer sejhed og trækstyrke.
ældningsbehandling
Anvendelsesområde
For udfældningshærdet rustfrit stål udføres ældningsbehandling for at udfælde forstærkningsfaser, hvorved styrke og hårdhed øges væsentligt.
Typisk temperatur
Ældningsprocessen ved 450 ℃-550 ℃ kan forbedre de mekaniske egenskaber og samtidig opretholde en vis sejhed.
Overfladebehandlingsteknologi
Passiveringsbehandling
princip
En stabil chromoxidpassiveringsfilm dannes på overfladen af støbegodset for at forbedre korrosionsbestandigheden.
Procesoptimering
Brug salpetersyre, citronsyre eller andre miljøvenlige passiveringsløsninger under strengt kontrollerede temperatur- og tidsforhold.
Belægnings- eller belægningsbeskyttelse
Almindelig anvendte teknikker
Galvanisering af nikkel eller krom på overfladen af støbegodset for at øge overfladens korrosionsbestandighed.
Brug fluorerede belægninger eller keramiske belægninger til at håndtere ekstreme korrosive miljøer.
Ting at bemærke
Belægningstykkelsen skal være ensartet for at undgå korrosion på grund af lokal svaghed.
mekanisk forstærkning
skudblæsning
Ved at sprøjte partikler med høj hårdhed forbedres overfladens resterende spændingstilstand, udmattelsesstyrke og pitting-korrosionsbestandighed forbedres.
elektropolering
Forbedrer overfladefinish og reducerer overfladerevner og mikroskopiske defekter, hvilket hjælper med at reducere muligheden for lokal korrosion.
Test og kvalitetskontrol
ikke-destruktiv test
Ultralydstest: Identificer interne defekter i støbegods såsom porer og revner for at sikre intern tæthed.
Røntgeninspektion: Tjek for skjulte defekter i komplekse strukturelle støbegods, specielt velegnet til højpræcisionsdele.
Test af korrosionsevne
Saltspraytest: simulerer korrosionsbestandighed i stærkt korrosive miljøer.
Elektrokemisk korrosionseksperiment: Bestem de elektrokemiske ydeevneparametre for støbegods (såsom pit-korrosionsmodstandspotentiale) for at evaluere materialets korrosionsbestandighed.
Test af mekaniske egenskaber
Trækprøvning: Test af støbegodss trækstyrke og duktilitet.
Slagtest: Specielt til miljøer med lav temperatur, for at evaluere støbegodsets sejhed.
Applikations- og optimeringsdesign
Optimeret til brugsmiljø
Kemisk industri: Brug højmolybdæn austenitisk rustfrit stål (såsom 316L) til at klare høje syre- og alkalimiljøer.
Marine felt: Brug duplex rustfrit stål for at forhindre grubetæring og sprækkekorrosion.
Fødevareindustrien: Brug rustfrit stål med lavt kulstofindhold (såsom 304L) for at reducere intergranulær korrosion i svejseområdet.
Strukturelle designforbedringer
Reducer spændingskoncentrationen: Optimer formen på støbningen for at undgå lokal korrosion eller revner ved skarpe hjørner og overgangsområder.
Reducer vægtykkelsesforskelle: Oprethold ensartet vægtykkelse og reducer virkningen af termisk belastning på korrosionsbestandigheden.
Ved videnskabeligt at udvælge materialer, forbedre støbeprocesser og styrke varmebehandling og overfladebehandling kan korrosionsbestandigheden og de mekaniske egenskaber af støbegods i rustfrit stål forbedres væsentligt. Samtidig bør optimeringsløsninger skræddersyes baseret på specifikke brugsscenarier og ydeevnekrav for at opnå den bedste balance mellem omkostningseffektivitet og ydeevne.
