چگونه از مقاومت خوردگی قطعات کوره عملیات حرارتی در محیط گاز یا مایع با دمای بالا اطمینان حاصل کنیم؟

مقدمه

کوره های عملیات حرارتی به طور گسترده در کاربردهای صنعتی برای اصلاح خواص فلزات و آلیاژها استفاده می شود. اجزای این کوره ها شامل کوره ها، سینی ها، غلتک ها و سایر قطعات به طور مداوم در معرض دمای بالا و محیط های گاز یا مایع تهاجمی قرار دارند. اطمینان از مقاومت به خوردگی قطعات کوره عملیات حرارتی در محیط‌های گاز یا مایع با دمای بالا برای حفظ راندمان عملیاتی، کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و افزایش عمر مفید بسیار مهم است. استراتژی‌های مختلف شامل انتخاب مواد، درمان سطح و بهینه‌سازی فرآیند می‌تواند به دستیابی به مقاومت در برابر خوردگی موثر در این شرایط چالش‌برانگیز کمک کند.

انتخاب مواد

اولین قدم برای اطمینان از مقاومت در برابر خوردگی قطعات کوره عملیات حرارتی در حال انتخاب مواد مناسب است مواد باید هم دماهای بالا و هم محیط شیمیایی خاصی را که با آن مواجه می شوند مقاومت کنند. فولادهای پر آلیاژ، مانند گریدهای فولاد ضد زنگ حاوی کروم و نیکل، مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون و خوردگی در دماهای بالا دارند. آلیاژهای مبتنی بر نیکل برای محیط‌هایی با گازهای اکسیدکننده یا کربوردار قوی مناسب هستند. برای قطعاتی که در معرض نمک های مذاب یا سایر رسانه های مایع قرار دارند، مواد با مقاومت افزایش یافته در برابر حملات شیمیایی و تنش حرارتی ترجیح داده می شوند. انتخاب مواد مناسب سرعت تخریب را کاهش می دهد و پایه ای پایدار برای اقدامات حفاظتی اضافی فراهم می کند.

پوشش‌ها و درمان‌های سطحی

اعمال پوشش‌ها و عملیات‌های سطحی روش مؤثر دیگری برای افزایش مقاومت به خوردگی قطعات کوره عملیات حرارتی در محیط‌های گاز یا مایع با دمای بالا است. پوشش های محافظ مانند آلومینیز کننده، کرومیزاسیون یا پوشش های مبتنی بر سرامیک، مانعی بین بستر و محیط خورنده تشکیل می دهند. این پوشش ها اکسیداسیون، پوسته پوسته شدن و حمله شیمیایی را کاهش می دهند و عمر مفید اجزای کوره را افزایش می دهند. برای اعمال این لایه‌های محافظ معمولاً از پوشش‌های اسپری حرارتی و تکنیک‌های سیمان‌سازی بسته استفاده می‌شود. به‌علاوه، عملیات‌های سخت‌کننده سطحی مانند نیترید کردن یا کربورسازی می‌توانند مقاومت در برابر سایش مکانیکی را بهبود بخشند در حالی که به طور غیرمستقیم به مقاومت در برابر خوردگی کمک می‌کنند.

کنترل محیطی

کنترل محیط عملیاتی در داخل کوره عملیات حرارتی می تواند به میزان قابل توجهی خوردگی را کاهش دهد. در محیط های گازی، تنظیم میزان اکسیژن و رطوبت به حداقل رساندن اکسیداسیون و پوسته پوسته شدن قطعات کوره کمک می کند. استفاده از اتمسفرهای بی اثر یا کاهنده، مانند نیتروژن یا تشکیل گاز، می تواند از اجزای حساس در برابر حمله شیمیایی محافظت کند. در محیط های مایع، حفظ ترکیب، دما و سرعت جریان مناسب نمک های مذاب یا مایعات خاموش کننده از خوردگی بیش از حد جلوگیری می کند. نظارت و تنظیم منظم پارامترهای محیطی به حفظ جو کنترل شده کمک می کند و اثرات تهاجمی گازها یا مایعات بر اجزای کوره را کاهش می دهد.

ملاحظات طراحی

طراحی قطعات کوره عملیات حرارتی نیز بر مقاومت آنها در برابر خوردگی تأثیر می گذارد. اجزاء باید طوری طراحی شوند که از مناطقی که عوامل خورنده در آنها تجمع می‌یابند، مانند گوشه‌ها، شکاف‌ها یا مناطق راکد اجتناب شود. سطوح صاف و ضخامت یکنواخت تنش موضعی را کاهش داده و تشکیل مناطق مستعد خوردگی را به حداقل می رساند. امکان انبساط و انقباض حرارتی در طرح از ترک خوردن یا پوسته شدن لایه های محافظ جلوگیری می کند. طراحی‌های مدولار امکان تعویض آسان‌تر اجزای با سایش یا خوردگی بالا، کاهش زمان خرابی و حفظ یکپارچگی کلی سیستم را فراهم می‌کنند. انتخاب های طراحی متفکرانه، دوام و قابلیت نگهداری قطعات کوره را در محیط های تهاجمی افزایش می دهد.

نگهداری و نظارت

نگهداری و نظارت منظم برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی قطعات کوره عملیات حرارتی ضروری است. بازرسی های معمول علائم اولیه پوسته پوسته شدن، اکسیداسیون یا حمله شیمیایی را شناسایی می کند و امکان مداخله به موقع را فراهم می کند. روش های تمیز کردن، مانند حذف رسوبات یا سرباره، فعل و انفعالات خورنده با مواد پایه را کاهش می دهد. نظارت بر دما، ترکیب اتمسفر و شیمی مایع، بازخوردی را برای تنظیم شرایط عملیاتی و حفظ یک محیط پایدار فراهم می‌کند. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، همراه با تعویض یا تعمیر سریع قطعات آسیب دیده، کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که اجزای کوره همچنان در برابر خوردگی در مدت زمان طولانی مقاومت می کنند.

جدول مقایسه ای استراتژی های مقاومت در برابر خوردگی