Какие основные элементы влияют на коррозионную стойкость литых труб из нержавеющей стали?
Литые трубы из нержавеющей стали широко используются в нефтехимии, оборудовании для термической обработки, металлургии и системах высокотемпературного сгорания благодаря своей превосходной механической прочности, термической стабильности и превосходной коррозионной стойкости. Коррозионная стойкость материалов является одним из основных показателей, влияющих на стабильность и срок службы продукта, особенно при высоких температурах, высоком давлении и сильной коррозионной среде.
Компания Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd., расположенная на берегу красивого озера Тайху, накопила глубокую техническую базу в области жаростойких, износостойких и коррозионностойких отливок с годовой производительностью литья 5000 тонн и передовой технологической платформой. Ее серия высоколегированных центробежно-литых труб, таких как радиационные трубы, тонущие ролики, ролики бумагоделательных машин и т. д., широко используется в термической обработке, стекле, производстве бумаги, металлургии и других отраслях промышленности и экспортируется в Европу, Южную Америку, Японию и другие страны и регионы.
Хром (Cr) – основной элемент для образования пассивационной пленки.
Хром является основным элементом, определяющим фундаментальную характеристику нержавеющей стали «коррозионная стойкость». Обычно сталь с содержанием хрома более 10,5% обладает способностью образовывать устойчивую пассивационную пленку. Эта богатая хромом оксидная пленка может быстро покрыть поверхность материала и эффективно предотвратить продолжающуюся реакцию окисления.
Компания Wuxi Dongmingguan использует жаропрочные сплавы с высоким содержанием хрома, чтобы обеспечить содержание хрома выше 18% при производстве радиационных трубок, тонущих роликов и других изделий. Даже в высокотемпературной окислительной атмосфере или серосодержащей среде он сохраняет стабильную защитную оксидную пленку на поверхности, что значительно продлевает срок службы. Компактность и свойства самовосстановления пассивирующей пленки являются ключом к повышению устойчивости трубопроводной арматуры в высокоагрессивных средах.
Никель (Ni) – стабилизирует структуру аустенита, повышает коррозионную стойкость и ударную вязкость.
Никель является стабилизатором аустенита, который может не только улучшить коррозионную стойкость литых труб из нержавеющей стали, но также значительно улучшить высокотемпературную пластичность, ударную вязкость и технологичность. Чем выше содержание никеля, тем лучше коррозионная стойкость, особенно в таких средах, как сероводород и хлорид.
Компания Wuxi Dongmingguan широко использует системы сплавов с содержанием никеля от 8% до 35% в процессах точного и центробежного литья. В частности, в высокотемпературных радиационных трубках, подовых роликах нагревательных печей и других сценариях применения используются сплавы с высоким содержанием никеля и хрома (такие как HK40, HP, HU, HT и другие стандартные сплавы ASTM A297), чтобы гарантировать, что материал имеет превосходную структурную стабильность и коррозионную стойкость как в окислительной, так и в восстановительной атмосфере.
Молибден (Mo) – повышает устойчивость к точечной и щелевой коррозии.
Добавление молибдена значительно повышает стойкость литых труб из нержавеющей стали к точечной коррозии в средах, содержащих ионы хлорида (например, в морской воде и солевых туманах), и является важным легирующим элементом в морской среде и на химических предприятиях. Он противостоит местной коррозии за счет усиления стабильности пассивационной пленки.
В сотрудничестве с японскими и европейскими клиентами компания Dongmingguan добавила 2–3% элементов Mo в некоторые высококачественные печные и тонущие валки для термообработки, что значительно улучшило стабильность работы продукта в хлоридсодержащих или кислых средах, а также гарантировало отсутствие точечной коррозии и отслаивания на поверхности во время длительной эксплуатации.
Кремний (Si) и алюминий (Al) — улучшают стойкость к высокотемпературному окислению и науглероживанию.
Кремний и алюминий могут повысить стойкость нержавеющей стали к окислению в высокотемпературных средах и предотвратить дальнейшее окисление и углеродную эрозию, образуя плотную оксидную пленку. Его роль особенно заметна в таких продуктах, как термообработанные радиационные трубы и высокотемпературные подовые ролики печей.
Компания Wuxi Dongmingguan вводит содержание кремния 1,5–3,0 % в высоколегированные отливки в соответствии с индивидуальными потребностями клиентов, а также моделирует и оптимизирует организационную эволюцию отливок в высокотемпературных атмосферах с помощью программного обеспечения для моделирования, такого как ANYCASTING, так что радиационные трубы по-прежнему сохраняют низкую скорость окисления и хорошую структурную целостность при температуре выше 1000°C.
Какие процессы литья обычно используются при производстве литых труб из нержавеющей стали?
В отраслях промышленности, работающих при высоких температурах и высоких давлениях, таких как нефтехимия, металлургическая термообработка и энергосберегающее оборудование, литые трубы из нержавеющей стали широко используются благодаря их превосходной стойкости к высоким температурам, коррозионной стойкости и механической прочности. Чтобы соответствовать высоким требованиям к точности размеров труб, организационной плотности и стабильности производительности в сложных условиях работы, процесс литья, используемый в производственном процессе, стал ключевым звеном в определении качества.
Литье по выплавляемым моделям / Литье по выплавляемым моделям EPC
Литье по выплавляемым моделям — это высокоточный процесс литья почти чистой формы, особенно подходящий для отливок из нержавеющей стали сложной формы, точных размеров и высоких требований к поверхности. Компания Dongmingguan может стабильно производить литые трубные соединения, фланцевые секции и трубопроводную арматуру по индивидуальному заказу со сложной структурой и одинаковой толщиной стенок, используя процесс производства силиказоля и производственной линии из пенопласта (EPC).
Технические преимущества:
Высокое качество поверхности (значение Ra может достигать 3,2 мкм), небольшой объем последующей обработки;
Высокая точность геометрических размеров (можно контролировать на уровне СТ4-6);
Может производить небольшие партии разнообразной трубопроводной арматуры по индивидуальному заказу, гибко реагировать на потребности клиентов;
В процессе моделирования используется ANYCASTING для анализа течения и затвердевания, чтобы эффективно избежать таких дефектов, как поры и холодные замыкания.
Прецизионное литье стало предпочтительным процессом, особенно при производстве литых трубных фитингов специальной формы, таких как колосники для мусоросжигательных заводов и соединения печных труб для термообработки, благодаря способности к воспроизведению формы и хорошему сохранению формы.
Центробежное литье – основная технология литья труб из высоколегированной нержавеющей стали
Центробежное литье — это процесс, в котором центробежная сила используется для придания формы расплавленному металлу, выбрасывая его к внутренней стенке через высокоскоростную вращающуюся форму. Он широко используется для производства отливок из толстостенных круглых труб высокой плотности и большого диаметра из нержавеющей стали. В производственной системе Dongmingguan типичным применением этого процесса являются высококачественные центробежные отливки, такие как радиационные трубы, тонущие валки и валки бумагоделательных машин.
Технические преимущества:
Металл имеет высокую плотность, практически не имеет усадочных отверстий, шлаковых включений, обладает высокими противопроникающими свойствами;
Структура однородная, зерно мелкое, сопротивление ползучести хорошее, что особенно подходит для высокотемпературной и длительной эксплуатации;
Толщину стенки трубы можно контролировать, а внутренние и внешние сплавы можно оптимизировать путем двухпоточного литья (например, биметаллические трубы);
Он обладает высокой устойчивостью к высокотемпературному окислению и термической усталости и подходит для печей непрерывного нагрева и систем радиационных труб.
В настоящее время Dongmingguan может производить трубы центробежного литья из нержавеющей стали диаметром от 50 мм до 1000 мм и длиной до 4000 мм, которые широко экспортируются на рынки с высокими стандартами, такие как Европа, Южная Америка и Япония. Опираясь на передовые платформы моделирования (ABAQUS, ANYCASTING), компания прогнозирует и анализирует текучесть, поведение при затвердевании и распределение остаточных напряжений литых труб, значительно улучшая скорость первой проходки и стабильность работы продукции.
Формование пескоструйной смолы — гибкое решение для больших и нестандартных литых труб.
Для литейные трубы из нержавеющей стали При больших размерах, специальной форме или ограниченных партиях, таких как большие кожухи печных труб, основания печных роликов или соединительные секции, литье из смолы в песчаные формы по-прежнему широко используется из-за его гибкого моделирования и высокой адаптируемости.
Технические преимущества:
Низкая стоимость, короткий цикл, подходит для небольших и средних серийных заказов, а также для пробного производства;
Могут быть изготовлены отливки с большими трубопроводными конструкциями специальной формы или многосоставными поверхностными конструкциями;
Модель может быть смоделирована в трехмерном виде с помощью CAD и UG в сочетании с GEOMAGIC CON и оборудованием 3D-сканирования для сравнения и проверки точности размеров.
Имея собственную группу печей для термообработки и обрабатывающий центр, Dongmingguan может выполнять различные процессы, такие как обработка твердым раствором, обработка старением, токарная обработка, внутренняя и внешняя обработка поверхности после завершения изготовления трубы для литья смолы в песок, гарантируя, что продукт будет доставлен в «пригодном к использованию состоянии».
Как влияет процесс термообработки на эксплуатационные характеристики литых труб?
Литые трубы из нержавеющей стали широко используются в рабочих средах с высокими температурами и высоким давлением, таких как металлургия, термическая обработка, нефтехимия, сжигание отходов и электричество. Их характеристики зависят не только от выбранных высоколегированных материалов и процесса литья, но и от последующего процесса термообработки. Разумная термическая обработка может значительно улучшить механические свойства, организационную стабильность, стойкость к термической усталости и коррозионную стойкость литых труб и является основным звеном перехода от «качественной продукции» к «высококачественной продукции».
Регламент организации: термообработка делает микроструктуру более «научной»
В процессе литья из-за неравномерной скорости охлаждения и сегрегации элементов сплава в трубах из нержавеющей стали часто образуются дефектные структуры, такие как крупные зерна, сегрегация дендритов и карбидные сетки. Благодаря процессам термообработки, таким как обработка раствором и обработка старением, организационное состояние может быть значительно улучшено:
Обработка раствором: нагрейте литейную трубу до 1050–1150 ℃, а затем быстро охладите ее, чтобы способствовать полному растворению карбидов и других осажденных фаз, а также превратить структуру в однородную смешанную фазу аустенита или аустенита δ, устраняя напряжение литья и хрупкую фазу.
Обработка старением/стабилизирующая термообработка: поддерживайте низкую температуру в течение нескольких часов, чтобы способствовать равномерному осаждению полезных фаз, таких как мелкодисперсные карбиды, а также улучшить сопротивление ползучести и сопротивление термической усталости.
При производстве типичных высоколегированных литых труб, таких как радиационные трубы, тонущие валки и подовые валки, компания Dongmingguan точно подберет систему термообработки в соответствии с типом материала (например, HK40, HP-Nb, HP-MA) и объединит программное обеспечение для моделирования (например, ABAQUS, ANYCASTING) для прогнозирования изменений напряжения, тем самым оптимизируя параметры процесса и достигая динамического баланса между организацией и производительностью.
Улучшение производительности: всестороннее улучшение от «твердости» к «прочности».
Различные литые трубы в процессе эксплуатации подвергаются различным типам стресс-испытаний, таким как растягивающее напряжение при высокой температуре, термическая усталость при переменной температуре, питтинг в агрессивных средах и т. д. Термическая обработка позволяет эффективно улучшить следующие свойства:
Улучшенное сопротивление ползучести: при длительной работе при высокой температуре (например, 1000 ℃) термообработанные литые трубы могут сохранять хорошую стабильность размеров и организационную стабильность, а также адаптироваться к условиям длительной тепловой нагрузки, таким как нефтехимические печи крекинга и мусоросжигательные заводы.
Улучшенная ударная вязкость: быстрое охлаждение высокотемпературной изоляции позволяет измельчить зерна и уменьшить агрегацию карбидов на границах зерен, тем самым улучшая ударопоглощающую способность литых труб в сложных рабочих условиях.
Повышенная коррозионная стойкость: особенно для сплавов с высоким содержанием Cr, Ni и Nb, после термообработки образуется плотная пассивационная пленка и превосходная аустенитная фаза, что помогает повысить стойкость поверхности к коррозии и окислению.
Для example, the high-sulfur easy-to-cut centrifugal cast pipes produced by Dongmingguan, in addition to ensuring the mechanical processing performance, heat treatment also needs to take into account the stability of the organization and the resistance to heat corrosion. By optimizing the temperature-time curve, it is ultimately ensured that the product meets the dual standards in terms of mechanical properties and durability.
Снимите остаточное напряжение, чтобы обеспечить стабильность размеров и срок службы.
Литые трубы из нержавеющей стали неизбежно создают внутренние остаточные напряжения в процессе затвердевания и охлаждения. Если это напряжение не контролировать, оно может вызвать растрескивание, деформацию и даже преждевременный выход из строя во время использования. Благодаря высокотемпературной закалке или отжигу можно достичь:
Снятие и гомогенизация остаточного напряжения;
Контроль деформации формы для улучшения стабильности размеров;
Уменьшите риск возникновения трещин и увеличьте общий срок службы.
Dongmingguan использует печь для термообработки для общего нагрева и медленного охлаждения, а также использует 3D-сканер и программное обеспечение GEOMAGIC CON для сравнения изменений размеров литых труб до и после нагрева, гарантируя, что продукты можно будет без проблем эксплуатировать на оборудовании клиента после доставки.
Оптимизация поверхностного упрочнения и антиокислительной способности.
Для cast pipes such as furnace rollers, hot air ducts, incinerator components, etc. that are exposed to high-temperature oxidizing atmospheres for a long time, Dongmingguan can also perform special heat treatments according to customer needs, such as surface aluminizing, chromizing, anti-oxidation layer treatment, etc., to improve surface oxidation resistance and high-temperature gas erosion resistance.
Центробежное литье
