سفارش جایگزینی بیشتر از آنچه که باید، همان داستان را بیان می کند. یک کارخانه عملیات حرارتی یک سفارش سینی کوره را با همان نقشه اما با درجه کمی ارزانتر تکرار کرد و در عرض شش ماه سینیها در منطقه داغ 40 میلیمتر افتادند در حالی که دو سینی در دندهها ترک خوردند. نقشه تغییر نکرده بود، اما جایگزین کم نیکل هیچ داده خزشی برای اتمسفر کربور کننده 980 درجه سانتیگراد نداشت. ریختهگری فولاد مقاوم در برابر حرارت اینگونه عمل میکند: درجه، فرآیند ریختهگری و شرایط عملیاتی مدتها قبل از خروج قطعه از ریختهگری، عمر مفید را تعیین میکنند.
مشخص کردن درست ریختهگریهای فولادی مقاوم در برابر حرارت به معنای تطبیق سه انتخاب وابسته به یکدیگر است: آلیاژی که مقیاس اکسید آن در دمای عملیاتی ثابت میماند، فرآیند ریختهگری که ساختاری سالم برای هندسه قطعه ارائه میکند، و طرحی که چرخههای حرارتی را که جزء واقعاً تجربه میکند، تحمل میکند. هنگامی که یکی از اینها ضعیف باشد، هیچ بازرسی معمولی یا پوشش سطحی قطعه را در سرویس نجات نمی دهد.
فولادهای مقاوم در برابر حرارت بیشتر پایداری خود را مدیون کروم هستند که یک مقیاس نازک اکسید کروم با پیوند محکم روی سطح ایجاد می کند. فولاد کربنی ساده به طور قابل توجهی از حدود 420 درجه سانتیگراد شروع به بزرگ شدن می کند. درجه ریخته گری مقاوم در برابر حرارت معمولاً 12 تا 25 درصد کروم را حمل می کند بنابراین لایه محافظ بین 700 تا 1100 درجه سانتی گراد پایدار می ماند. نیکل ساختار آستنیتی را در دماهای بالا پایدار نگه میدارد و انبساط حرارتی را کاهش میدهد، که استرسی را که باعث ایجاد ترک ناشی از خستگی حرارتی میشود، کاهش میدهد. سیلیکون چسبندگی رسوب را بهبود می بخشد، و افزودنی های نیوبیم یا تنگستن قدرت خزش را برای گرم ترین مناطق افزایش می دهد.
دمای کارکرد به تنهایی برای انتخاب درجه کافی نیست. اتمسفر نیز به همان اندازه اهمیت دارد: اکسید شدن، کربورسازی، سولفید شدن، یا اکسیداسیون و کاهش متناوب، واکنش های سطح را به طور کامل تغییر می دهد. در اتمسفرهای کوره های کربن دار، کربن از طریق لایه اکسید پخش می شود و آلیاژ را در طول زمان ترد می کند. تعامل هر عنصر با این محیط ها در بررسی ما نشان داده شده است عناصر آلیاژی رایج و عملکرد آنها در فولاد مقاوم در برابر حرارت .
در میان سازندگان کوره، کارگاه های عملیات حرارتی و پروژه های پتروشیمی، مجموعه کوچکی از گریدهای ریخته گری بیشتر کار را پوشش می دهد. اعداد درجه آلمانی زیر به طور گسترده در مشخصات ریخته گری اروپایی و آسیایی استفاده می شود و انواع ASTM A 297 یک مرجع سریع برای مهندسانی که با طرح های مستقر در ایالات متحده کار می کنند ارائه می دهد.
| درجه ریخته گری | نوع ASTM A 297 | حد شاخص در هوا | قطعات کوره معمولی |
|---|---|---|---|
| 1.4848 GX40CrNiSi25-20 | نوع HK | تا 1000 درجه سانتیگراد | سینی های مواد، قاب ها، ریکاوراتورها |
| 1.4852 GX40NiCrSiNb35-26 | نوع HP با نیوبیوم | تا 1100 درجه سانتیگراد | غلتک های کوره، لوله های تابشی |
| 2.4879 GNiCr28W | پایه نیکل، بدون نوع مستقیم | تا 1130 درجه سانتیگراد | غلتک های کوره، لوله های تابشی |
| 26Cr35Ni HP با کربن بالا | نوع HP | 1050 تا 1150 درجه سانتی گراد | تجهیزات با دمای بالا، قطعات اصلاح کننده |
اینها گریدهای ریخته گری هستند، نه محصولات فرفورژه. ساختار ریختهگری از نظر مکانیکی کمتر کار میکند، بنابراین دادههای استحکام باید از میلههای آزمایش ریختهگری جداگانه به جای مقادیر صفحه آزمایششده توسط آسیاب تهیه شود. این یک دلیل دیگر برای خرید از ریخته گری است که داده های آزمایشی خود را به جای وارد کردن اعداد از برگه داده نوشته شده برای مسیر تولید متفاوت منتشر می کند.
همان آلیاژ بسته به نحوه ریختن آن می تواند بسیار متفاوت رفتار کند. سه فرآیند بر ریخته گری فولاد مقاوم در برابر حرارت غالب است و هندسه قطعه معمولاً به یکی از آنها اشاره می کند.
ریخته گری گریز از مرکز، فلز مذاب را به یک قالب دوار می چرخاند و ساختار شعاعی متراکمی با تخلخل کم ایجاد می کند. این مسیر استاندارد برای لوله های تابشی، غلتک های کوره، آستین ها و هر قسمتی که طول آن چندین برابر قطر آن است، است. خط گریز از مرکز در کارخانه ما قطرهایی از 50 میلی متر تا 1000 میلی متر و طول تا 4000 میلی متر را پوشش می دهد که بخش عمده ای از هندسه لوله کوره های صنعتی را کنترل می کند.
لوله تابشی 1.4852 ریخته گری گریز از مرکز برای گرمایش کوره این لوله تابشی 1.4852 با ریخته گری گریز از مرکز تولید می شود و ساختار شعاعی متراکم با تخلخل کم را تضمین می کند. با مقاومت حرارتی تا 900 درجه سانتیگراد و قطرهای 50 تا 1200 میلی متر، برای کاربردهای مختلف گرمایش کوره مناسب است. مشاهده محصول → ریختهگری سرمایهگذاری، از جمله فوم از دست رفته، زمانی انتخاب میشود که خطوط خطوط پیچیده هستند، ضخامت دیوار باید یکنواخت باشد یا ماشینکاری باید به حداقل برسد. سینیها، آویزها، تکیهگاهها و وسایل دقیق از شکل نزدیک به تور و سطح ظریفتر مسیر سرمایهگذاری بهره میبرند.
قالبگیری شن و ماسه رزینی رویکرد اقتصادی برای قابهای بزرگ و وسایل سنگین بالای چند صد کیلوگرم است، جایی که ماشینکاری به هر حال برنامهریزی میشود و هزینه یک الگو بر اساس کمیت توجیه میشود.
| فرآیند | بهترین تناسب | پاکت سایز | یادداشت های ساختاری |
|---|---|---|---|
| ریخته گری گریز از مرکز | لوله، غلطک، آستین | قطر 50 تا 1000 میلی متر، طول تا 4000 میلی متر | ساختار شعاعی متراکم، فشار محکم |
| ریخته گری سرمایه گذاری | خطوط پیچیده، شکل نزدیک به شبکه | معمولا زیر 100 کیلوگرم | دیوارهای یکنواخت نازک، دقت ابعادی بالا |
| قالب گیری شن و ماسه رزینی | قاب های بزرگ، وسایل، پایه ها | تا چند تن | هندسه انعطاف پذیر، نیاز به ماشینکاری |
کارخانههای عملیات حرارتی سینیهای مواد، قابهای نگهدارنده، مخزنها و مجموعههای کامل تجهیزات بالای 900 درجه سانتیگراد را برای هزاران ساعت اجرا میکنند. اعوجاج و کربورسازی، به جای ذوب شدن، تصمیم میگیرد که یک قطعه چه زمانی بازنشسته شود. به همین دلیل است که برنامه ثابت برای ما صنعت عملیات حرارتی مشتریان به ریختهگریهای 1.4848 و 2.4879 متکی هستند و اینکه چرا هر زمان که طراحی کوره اجازه میدهد، قابها به جای جوشکاری از چندین صفحه به صورت یک تکه ریختهگری میشوند.
1.4848 قاب عملیات حرارتی برای بارگذاری در دمای بالا این قاب از فولاد مقاوم در برابر حرارت 1.4848 ساخته شده است که برای استفاده مکرر در کوره های با دمای بالا ساخته شده است. مقاومت در برابر اکسیداسیون قوی و پشتیبانی پایدار برای قطعات کار، با طراحی که فضا را به حداکثر می رساند و از جابجایی جلوگیری می کند، ارائه می دهد. مشاهده محصول → کارخانه های فولاد و خطوط عملیات حرارتی پیوسته از غلتک های اجاق گاز و غلتک های آب خنک تحت بار مکانیکی چرخه ای استفاده می کنند. ترکیب دمای بالای فلز و خنک کننده داخلی، گرادیان های حرارتی شدید ایجاد می کند، بنابراین دیوار ریخته گری که بار را حمل می کند باید عاری از تخلخل باشد. لوله های تابشی با شرایط مشابهی روبرو هستند، با دمای اوج فلز نزدیک به 1100 درجه سانتیگراد و اتمسفر اکسید کننده یا کاهش دهنده در داخل بسته به تنظیم مشعل.
پروژه های شیمیایی و پتروشیمی دما را با خوردگی مخلوط می کنند. در این کاربردها، لوله های ریخته گری آستنیتی و دوبلکس مانند CD3MN 2205 و CF3M 316L از آستین ها و اجزای مبدل محافظت می کنند که باید در محیط های اسیدی و دارای کلرید محکم بمانند.
2205 (CD3MN) آستین مقاوم در برابر خوردگی برای پمپ ساخته شده از فولاد ضد زنگ دوبلکس 2205، این آستین ها در برابر خوردگی، خوردگی کلرید و خوردگی استرس مقاوم هستند. آنها برای سیستم های پمپی مناسب هستند که اسیدهای قوی، قلیایی ها و سایر مایعات خورنده را مدیریت می کنند و عمر طولانی و پایداری مکانیکی را تضمین می کنند. مشاهده محصول → خرابی های زودرس در ریخته گری های فولادی مقاوم در برابر حرارت معمولاً به یکی از چهار مکانیسم بازمی گردد که هر کدام یک اقدام متقابل عملی دارند.
ریختهگری فولاد مقاوم در برابر حرارت همان نظم و انضباط کورههایی را که به آنها خدمت میکند پاداش میدهد: شرایط عملیاتی روشن، مواد کنترلشده، و دادههای بازرسی صادقانه. هنگامی که درجه، فرآیند و هندسه به عنوان یک سیستم مشخص می شوند، قطعات کوره دچار خرابی اضطراری می شوند و به تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده تبدیل می شوند. اگر آنها نباشند، سفارش جایگزینی به صفحه رسم باز می گردد.