Ottimizzazione Parti di fusione in acciaio inossidabile migliorare la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche coinvolge molti aspetti come la selezione dei materiali, l'ottimizzazione del processo di fusione, la tecnologia di post-elaborazione e l'analisi degli scenari applicativi. Di seguito sono riportate misure di ottimizzazione e percorsi tecnici specifici:
Scegli il giusto materiale in acciaio inossidabile
Regola la proporzione degli elementi principali
Aumentare il contenuto di cromo (Cr) (18%-25%): migliorare la resistenza all'ossidazione e alla corrosione dei getti.
Aumento del contenuto di nichel (Ni) (8%-12%): migliora la resistenza del materiale alla tensocorrosione e migliora la tenacità.
Aggiungi oligoelementi chiave
Molibdeno (Mo): migliora significativamente la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale, particolarmente adatto per ambienti ad alto contenuto di cloruro.
Azoto (N): aumenta la resistenza meccanica e migliora la resistenza alla corrosione locale.
Titanio (Ti) o niobio (Nb): previene la corrosione intergranulare, soprattutto dopo la saldatura.
Scegli il tipo di acciaio in base allo scenario applicativo
Acciaio inossidabile austenitico (come 304, 316): ha buone proprietà complete ed è adatto alla maggior parte degli ambienti.
Acciaio inossidabile duplex (come 2205): ha un'elevata resistenza ed un'eccellente resistenza alla corrosione, adatto per ambienti chimici e marini.
Acciaio inossidabile indurito per precipitazione (come 17-4PH): eccellente in termini di elevata resistenza e resistenza alla corrosione, può essere utilizzato in campo aerospaziale e medico.
Ottimizza il processo di fusione
Migliora la purezza del metallo
Utilizzare processi di fusione sotto vuoto o rifusione elettroscoria per ridurre gas e inclusioni nei materiali e migliorare la densità dei getti.
Ottimizzare il sistema di colata
Progettare correttamente le colonne montanti di colata e i canali di scarico per ridurre difetti come pori e cavità di ritiro e migliorare la qualità della fusione.
Controllare la velocità di raffreddamento
Regolando il materiale dello stampo o il mezzo di raffreddamento, possiamo evitare grani grossolani o irregolari all'interno della fusione e migliorare l'uniformità del materiale.
Tecnologia di simulazione numerica
Utilizzare un software di simulazione computerizzata (come ProCAST) per prevedere il campo di temperatura e la distribuzione delle sollecitazioni durante il processo di solidificazione e ottimizzare il piano di progettazione.
raffinazione del grano
Affinatori del grano (come gli elementi delle terre rare) vengono aggiunti durante il processo di fusione per migliorare la microstruttura del pezzo fuso, migliorando così le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione.
Migliorare il processo di trattamento termico
Trattamento risolutivo
Punti chiave del processo
Il getto viene riscaldato ad una temperatura adeguata (1050℃-1150℃), mantenuto per un tempo sufficiente e quindi raffreddato rapidamente per sciogliere i carburi e ripristinare la struttura austenite.
Miglioramenti delle prestazioni
Elimina la corrosione intergranulare e migliora la resistenza alla corrosione.
Omogeneizza la microstruttura, migliora la tenacità e la resistenza alla trazione.
trattamento di invecchiamento
Ambito di applicazione
Per l'acciaio inossidabile indurito per precipitazione, il trattamento di invecchiamento viene eseguito per far precipitare le fasi di rafforzamento, aumentando così in modo significativo la resistenza e la durezza.
Temperatura tipica
Il processo di invecchiamento a 450℃-550℃ può migliorare le proprietà meccaniche mantenendo una certa tenacità.
Tecnologia del trattamento superficiale
Trattamento di passivazione
principio
Sulla superficie del pezzo fuso si forma una pellicola stabile di passivazione dell'ossido di cromo per migliorare la resistenza alla corrosione.
Ottimizzazione dei processi
Utilizzare acido nitrico, acido citrico o altre soluzioni di passivazione rispettose dell'ambiente in condizioni di temperatura e tempo rigorosamente controllate.
Protezione mediante placcatura o rivestimento
Tecniche comunemente usate
Galvanotecnica nichel o cromo sulla superficie della fusione per migliorare la resistenza alla corrosione della superficie.
Utilizzare rivestimenti fluorurati o rivestimenti ceramici per gestire ambienti estremamente corrosivi.
Cose da notare
Lo spessore del rivestimento deve essere uniforme per evitare la corrosione dovuta alla debolezza locale.
rinforzo meccanico
pallinatura
Spruzzando particelle ad alta durezza, lo stato di stress residuo della superficie viene migliorato, la resistenza alla fatica e la resistenza alla corrosione per vaiolatura vengono migliorate.
elettrolucidatura
Migliora la finitura superficiale e riduce le crepe superficiali e i difetti microscopici, contribuendo a ridurre la possibilità di corrosione localizzata.
Test e controllo qualità
prove non distruttive
Test ad ultrasuoni: identifica i difetti interni nei getti come pori e crepe per garantire la tenuta interna.
Ispezione a raggi X: verifica della presenza di difetti nascosti in getti strutturali complessi, particolarmente adatti per parti di alta precisione.
Test di prestazione alla corrosione
Test in nebbia salina: simula la resistenza alla corrosione in ambienti altamente corrosivi.
Esperimento di corrosione elettrochimica: determinare i parametri di prestazione elettrochimica dei getti (come il potenziale di resistenza alla corrosione per vaiolatura) per valutare la resistenza alla corrosione del materiale.
Test delle proprietà meccaniche
Prove di trazione: test della resistenza alla trazione e della duttilità dei getti.
Prova di impatto: soprattutto per ambienti a bassa temperatura, per valutare la tenacità dei getti.
Progettazione di applicazioni e ottimizzazione
Ottimizzato per l'ambiente di utilizzo
Industria chimica: utilizzare acciaio inossidabile austenitico ad alto contenuto di molibdeno (come 316L) per far fronte ad ambienti altamente acidi e alcalini.
Settore marino: utilizzare acciaio inossidabile duplex per prevenire vaiolatura e corrosione interstiziale.
Industria alimentare: utilizzare acciaio inossidabile a basso tenore di carbonio (come 304L) per ridurre la corrosione intergranulare nell'area di saldatura.
Miglioramenti della progettazione strutturale
Ridurre la concentrazione delle sollecitazioni: ottimizzare la forma della fusione per evitare corrosione localizzata o crepe negli angoli acuti e nelle aree di transizione.
Ridurre le differenze di spessore delle pareti: mantenere uno spessore delle pareti uniforme e ridurre l'impatto dello stress termico sulla resistenza alla corrosione.
Selezionando scientificamente i materiali, migliorando i processi di fusione e rafforzando il trattamento termico e il trattamento superficiale, la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche dei getti di acciaio inossidabile possono essere notevolmente migliorate. Allo stesso tempo, le soluzioni di ottimizzazione dovrebbero essere personalizzate in base a scenari di utilizzo specifici e requisiti prestazionali per raggiungere il miglior equilibrio tra efficienza dei costi e prestazioni.
