Kemikaalissa, energiassa, laivanrakennuksessa ja korkean lämpötilan valmistusteollisuudessa Ruostumattomasta teräksestä valmistettu valurake käytetään laajasti keskeisissä osissa, kuten venttiileissä, pumpun koteloissa ja putkiliittimissä. Näiden osien on usein toimittava pitkään ankarissa ympäristöissä, joissa korkea lämpötila, korkea paine ja syövyttävät väliaineet esiintyvät samanaikaisesti. Siksi siitä, kuinka saavuttaa kaksinkertainen takuu korkeasta lujuudesta ja korroosionkestävyydestä korkean lämpötilan olosuhteissa, on tullut ydinkysymys ruostumattomasta teräksestä valmistettujen valujen suunnittelussa ja valinnassa.
1. Materiaalivalinta määrittää suorituskyvyn perusteen
Syy siihen, miksi ruostumattomasta teräksestä valmistetut valut voivat ylläpitää hyvää suorituskykyä korkeissa lämpötiloissa, liittyy läheisesti käytettyyn seoskoostumukseen. Yleisiä korkean lämpötilan ruostumattomia teräksiä ovat:
Austeniittinen ruostumaton teräs (kuten CF8C, 316 valettu): Sillä on hyvä hapettumiskestävyys ja ryömintävastus, joka sopii työoloihin yli 600 ℃;
Duplex -ruostumattomasta teräksestä (kuten CD3MN): sillä on sekä korkea lujuus että kloridi -ionikorroosionkestävyys, joka sopii meriympäristöön ja kemiallisiin laitteisiin;
Ferriittinen/martensiittinen ruostumaton teräs (kuten 410SCA): Vaikka korroosionkestävyys on hiukan alempi kuin austeniitti, sillä on korkea lujuus ja alhaiset kustannukset ja toimii hyvin keski- ja matalassa lämpötilassa ja korkeassa lämpötilassa.
Valitsemalla rationaalisesti seostyypit ja optimoimalla elementtien, kuten hiilen, nikkelin, kromin ja molybdeenin, pitoisuuden, korkeissa lämpötiloissa voidaan parantaa hapettumiskestävyyttä ja korroosionkestävyyttä varmistaen samalla vetolujuuden.
2.
Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen valujen suorituskyky riippuu paitsi itse materiaalista, myös valuprosessista. Moderni tarkkuusvalu ja hiekkavaluekniikka voivat parantaa korkean lämpötilan suorituskykyä seuraavilla tavoilla:
Sulatusohjaus: tyhjöinduktion sulamisen tai sähköslagin uudelleenmuutostekniikan käyttäminen sulkeumien vähentämiseksi ja metallin puhtauden parantamiseksi;
Viljan hienosäätö: Jäljärakenteiden, kuten titaanin ja Niobiumin, lisääminen viljarakenteen parantamiseksi ja korkean lämpötilan muodonmuutoksen vastustuskyvyn parantamiseksi;
Lämpökäsittelyn vahvistaminen: Mikrorakenteen parantaminen liuoksen hoidon ikääntymisen avulla, parantamalla lujuutta ja korroosionkestävyyttä;
Pintakäsittely: kuten hiekkapuhallus, passivointi, kiillotus ja muut prosessit pintatiheyden parantamiseksi ja korroosion lähtökohtien vähentämiseksi.
Nämä prosessit tarkoittavat yhdessä ruostumattomasta teräksestä valmistettujen valujen mahdollistamiseksi erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien ja kemiallisen stabiilisuuden ylläpitämiseksi korkean lämpötilan ympäristöissä.
3. Korkean lämpötilan olosuhteisiin sopeutettu rakennesuunnittelu
Materiaalien ja prosessien lisäksi valujen geometrinen suunnittelu vaikuttaa suoraan niiden palvelun suorituskykyyn korkeissa lämpötiloissa:
Vahvistus kylkiluut ja tukirakenteet: Paranna yleistä jäykkyyttä ja estä muodonmuutoksen tai stressipitoisuuden vuoksi lämmön laajenemisesta johtuen;
Virtauskanavan optimointi: Vähennä väliaineen virtauksen vastus ja vähennä paikallisen eroosion ja korroosion riskiä;
Laippojen ja tiivistyspintojen tarkkuusohjaus: Varmista tiukka yhteys korkeissa lämpötiloissa, jotta vältetään vuodon aiheuttamat korroosion tai vikaantumisen;
Varaa lämpölaajennusväli: Estä lämpötilan muutosten aiheuttama häirintä tai halkeilu.
Nämä suunnittelun näkökohdat mahdollistavat ruostumattomasta teräksestä valmistetut valvat kestävät paitsi korkeiden lämpötilojen aiheuttamat fysikaaliset haasteet, myös tehokkaasti kestävät kemiallista eroosiota.
Syy siihen, miksi ruostumattomasta teräksestä valmistetut valut, voidaan saavuttaa korkean lujuuden ja korroosionkestävyyden yhtenäisyys korkean lämpötilan ympäristössä, johtuu niiden tieteellisestä materiaalin valinnasta, edistyneestä valueknologiasta ja kohtuullisesta rakennesuunnittelusta. Se ei vain täytä mekaanisten ominaisuuksien perusvaatimuksia äärimmäisissä työoloissa, vaan osoittaa myös erinomaisen sopeutumiskyvyn kemiallisessa korroosionsuojauksessa.
Korkean lämpötilan tekniikan kehityksen myötä ruostumattomasta teräksestä valmistetut valvat ovat tärkeämpiä energiansäästö- ja ympäristönsuojelussa, älykkäässä valmistuksessa ja huippuluokan laitteiden valmistuksessa, mikä tarjoaa vankan ja luotettavan ydinkomponenttien tuen erilaisille korkean lämpötilan laitteille.
