Wat zijn de belangrijkste elementen die de corrosieweerstand van gegoten roestvrijstalen buizen beïnvloeden?
Gegoten roestvrijstalen buizen worden veel gebruikt in de petrochemie, warmtebehandelingsapparatuur, metallurgie en verbrandingssystemen bij hoge temperaturen vanwege hun uitstekende mechanische sterkte, thermische stabiliteit en uitstekende corrosieweerstand. Vooral in hoge temperaturen, hoge druk en sterk corrosieve omgevingen is de corrosieweerstand van materialen een van de kernindicatoren die de stabiliteit en levensduur van het product beïnvloeden.
Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd., gelegen aan de oever van het prachtige Taihu-meer, heeft een diepe technische basis opgebouwd op het gebied van hittebestendige, slijtvaste en corrosiebestendige gietstukken met een jaarlijkse gietcapaciteit van 5.000 ton en een geavanceerd procesplatform. De hooggelegeerde centrifugaal gegoten pijpseries, zoals stralingsbuizen, zinkrollen, papiermachinerollen, enz., worden veel gebruikt in warmtebehandeling, glas, papierproductie, metallurgie en andere industrieën, en worden geëxporteerd naar Europa, Zuid-Amerika, Japan en andere landen en regio's.
Chroom (Cr) - het kernelement voor de vorming van passivatiefilm
Chroom is het kernelement dat het fundamentele kenmerk van roestvast staal ‘corrosiebestendigheid’ bepaalt. Gewoonlijk heeft staal met een chroomgehalte van meer dan 10,5% het vermogen een stabiele passivatiefilm te vormen. Deze chroomrijke oxidefilm kan het oppervlak van het materiaal snel bedekken en de voortdurende oxidatiereactie effectief voorkomen.
Wuxi Dongmingguan gebruikt hittebestendige legeringen met een hoog chroomgehalte om ervoor te zorgen dat het chroomgehalte hoger is dan 18% bij de productie van stralingsbuizen, zinkrollen en andere producten. Zelfs in oxiderende atmosferen met hoge temperaturen of zwavelhoudende omgevingen kan het nog steeds een stabiele oxidebeschermende film op het oppervlak behouden, waardoor de levensduur aanzienlijk wordt verlengd. De compactheid en zelfherstellende eigenschappen van de passivatiefilm zijn de sleutel tot het verbeteren van de stabiliteit van buisfittingen in zeer corrosieve media.
Nikkel (Ni) - Stabiliseert de austenietstructuur en verbetert de corrosieweerstand en taaiheid
Nikkel is een austenietstabilisator die niet alleen de corrosieweerstand in gegoten roestvrijstalen buizen kan verbeteren, maar ook de ductiliteit bij hoge temperaturen, de slagvastheid en de verwerkbaarheid aanzienlijk kan verbeteren. Vooral in media zoals waterstofsulfide en chloride geldt: hoe hoger het nikkelgehalte, hoe beter de corrosieweerstand.
Wuxi Dongmingguan maakt op grote schaal gebruik van legeringssystemen met een nikkelgehalte van 8% -35% bij precisiegiet- en centrifugale gietprocessen. Met name in stralingsbuizen voor hoge temperaturen, bodemrollen van verwarmingsovens en andere toepassingsscenario's worden nikkel-chroomlegeringen (zoals HK40, HP, HU, HT en andere ASTM A297-standaardlegeringen) gebruikt om ervoor te zorgen dat het materiaal een uitstekende structurele stabiliteit en corrosieweerstand heeft in zowel oxiderende als reducerende atmosferen.
Molybdeen (Mo) - Verbetert de weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie
De toevoeging van molybdeen verbetert aanzienlijk de putweerstand van gegoten roestvrijstalen buizen in omgevingen die chloride-ionen bevatten (zoals zeewater en zoutnevelomgevingen), en is een essentieel legeringselement in maritieme omgevingen en chemische fabrieken. Het is bestand tegen lokale corrosie door de stabiliteit van de passivatiefilm te versterken.
In samenwerking met Japanse en Europese klanten heeft Dongmingguan 2%-3% Mo-elementen toegevoegd aan enkele hoogwaardige warmtebehandelingsovenrollen en zinkwalsen, waardoor de servicestabiliteit van het product in chloridehoudende of zure atmosferen aanzienlijk werd verbeterd en ervoor werd gezorgd dat er geen putjes en afbladdering op het oppervlak optreden tijdens langdurig gebruik.
Silicium (Si) en aluminium (Al) - Verbeter de oxidatieweerstand en carbonisatieweerstand bij hoge temperaturen
Silicium en aluminium kunnen de oxidatieweerstand van roestvrij staal in omgevingen met hoge temperaturen verbeteren en verdere oxidatie en koolstoferosie voorkomen door een dichte oxidefilm te vormen. Zijn rol is vooral prominent aanwezig in producten zoals warmtebehandelde stralingsbuizen en onderrollen voor hoge-temperatuurovens.
Wuxi Dongmingguan introduceert een siliciumgehalte van 1,5% -3,0% in hooggelegeerde gietstukken op basis van de aanpassingsbehoeften van de klant, en simuleert en optimaliseert de organisatorische evolutie van gietstukken in atmosferen met hoge temperaturen door middel van simulatiesoftware zoals ANYCASTING, zodat de stralingsbuizen nog steeds een lage oxidatiesnelheid en een goede structurele integriteit boven 1000 ° C behouden.
Wat zijn de meest gebruikte gietprocessen bij de vervaardiging van roestvrijstalen gegoten buizen?
Op industriële gebieden met hoge temperaturen en hoge druk, zoals petrochemie, metallurgische warmtebehandeling en energiebesparende apparatuur, worden gegoten roestvrijstalen buizen veel gebruikt vanwege hun uitstekende weerstand tegen hoge temperaturen, corrosieweerstand en mechanische sterkte. Om te voldoen aan de hoge eisen op het gebied van maatnauwkeurigheid, organisatiedichtheid en prestatieconsistentie onder complexe werkomstandigheden, is het gietproces dat in het productieproces wordt gebruikt een belangrijke schakel geworden bij het bepalen van de kwaliteit.
Investeringsgieten / EPC verloren schuimgieten
Investeringsgieten is een zeer nauwkeurig gietproces in bijna-netvorm, vooral geschikt voor roestvrijstalen gietstukken met complexe vormen, nauwkeurige afmetingen en hoge oppervlaktevereisten. Dongmingguan kan op stabiele wijze gegoten pijpverbindingen, flenssecties en op maat gemaakte pijpfittingen produceren met complexe structuren en uniforme wanddikte door gebruik te maken van het silicasolproces en de productielijn voor verloren schuim (EPC).
Technische voordelen:
Hoge oppervlakteafwerking (Ra-waarde kan binnen 3,2 μm bedragen), klein vervolgverwerkingsvolume;
Hoge geometrische maatnauwkeurigheid (kan worden geregeld op CT4-6-niveau);
Kan kleine batches op maat gemaakte buisfittingen van meerdere variëteiten produceren en flexibel reageren op de behoeften van de klant;
Het simulatieproces maakt gebruik van ANYCASTING voor stromings- en stollingsanalyse om effectief defecten zoals poriën en koude afsluitingen te voorkomen.
Vooral bij de productie van speciaal gevormde gegoten buisfittingen, zoals roosterstaven voor afvalverbrandingsovens en ovenpijpverbindingen voor warmtebehandeling, is precisiegieten het voorkeursproces geworden vanwege het vermogen tot vormreplicatie en goede vormvastheid.
Centrifugaal gieten - de kerntechnologie van hooggelegeerde roestvrijstalen gietbuizen
Centrifugaalgieten is een proces waarbij middelpuntvliedende kracht wordt gebruikt om het gesmolten metaal vorm te geven door het door een snel roterende mal naar de binnenwand te gooien. Het wordt veel gebruikt voor de vervaardiging van dikwandige roestvrijstalen gietstukken met een grote diameter en hoge dichtheid. In het productsysteem van Dongmingguan zijn hoogwaardige centrifugale gietstukken zoals stralingsbuizen, zinkrollen en papiermachinerollen typische toepassingen van dit proces.
Technische voordelen:
Het metaal heeft een hoge dichtheid, vrijwel geen krimpgaten, slakinsluitsels en sterke anti-penetratieprestaties;
De structuur is uniform, de korrel is verfijnd en de kruipweerstand is goed, wat vooral geschikt is voor gebruik bij hoge temperaturen en langdurig;
De buiswanddikte is regelbaar en de binnen- en buitenlegeringen kunnen worden geoptimaliseerd door dubbelstroomgieten (zoals bimetaalbuizen);
Het heeft een sterke weerstand tegen oxidatie en thermische vermoeidheid bij hoge temperaturen en is geschikt voor continue verwarmingsovens en stralingsbuissystemen.
Momenteel kan Dongmingguan roestvrijstalen centrifugaalgietbuizen produceren met diameters variërend van 50 mm tot 1000 mm en lengtes tot 4000 mm, die op grote schaal worden geëxporteerd naar hoogwaardige markten zoals Europa, Zuid-Amerika en Japan. Het bedrijf vertrouwt op geavanceerde simulatieplatforms (ABAQUS, ANYCASTING) en voorspelt en analyseert de vloeibaarheid, het stollingsgedrag en de restspanningsverdeling van gegoten buizen, waardoor het slagingspercentage bij de eerste keer en de servicestabiliteit van de producten aanzienlijk wordt verbeterd.
Harszandgieten - Een flexibele oplossing voor grote en niet-standaard gegoten buizen
Voor roestvrijstalen gietbuizen bij grote afmetingen, speciale vormen of beperkte batches, zoals grote ovenpijpschalen, ovenrolbasissen of verbindingssecties, wordt harszandgieten nog steeds veel gebruikt vanwege de flexibele modellering en het sterke aanpassingsvermogen.
Technische voordelen:
Lage kosten, korte cyclus, geschikt voor kleine en middelgrote batchbestellingen en technische proefproductie;
Er kunnen gietstukken met grote, speciaal gevormde pijpleidingstructuren of meerdelige oppervlaktestructuren worden vervaardigd;
Het model kan driedimensionaal worden gemodelleerd via CAD en UG, gecombineerd met GEOMAGIC CON en 3D-scanapparatuur voor vergelijking en verificatie van de dimensionale nauwkeurigheid.
Met zijn eigen warmtebehandelingsovengroep en bewerkingscentrum kan Dongmingguan verschillende processen uitvoeren, zoals behandeling met vaste oplossingen, verouderingsbehandeling, draaien, interne en externe oppervlakteafwerking nadat de harszandgietpijp is voltooid, zodat het product in een "bruikbare staat" wordt afgeleverd.
Wat is het effect van het warmtebehandelingsproces op de prestaties van gegoten buizen?
Gegoten roestvrijstalen buizen worden veel gebruikt in werkomgevingen met hoge temperaturen en hoge druk, zoals de metallurgie, warmtebehandeling, petrochemie, afvalverbranding en elektriciteit. Hun prestaties zijn niet alleen afhankelijk van de geselecteerde hooggelegeerde materialen en het gietproces, maar ook van het daaropvolgende warmtebehandelingsproces. Een redelijke warmtebehandeling kan de mechanische eigenschappen, de organisatorische stabiliteit, de thermische vermoeidheidsweerstand en de corrosieweerstand van gegoten buizen aanzienlijk verbeteren, en is de belangrijkste schakel voor de sprong van "gekwalificeerde producten" naar "producten van hoge kwaliteit".
Organisatieregulering: warmtebehandeling maakt de microstructuur "wetenschappelijker"
Tijdens het gietproces vormen roestvrijstalen buizen, als gevolg van ongelijkmatige koelsnelheid en segregatie van legeringselementen, vaak defecte structuren zoals grove korrels, dendrietsegregatie en carbidenetwerken. Door warmtebehandelingsprocessen zoals oplossingsbehandeling en verouderingsbehandeling kan de organisatorische toestand aanzienlijk worden verbeterd:
Oplossingsbehandeling: Verwarm de gegoten pijp tot 1050 ~ 1150 ℃ en koel deze vervolgens snel af om de volledige oplossing van carbiden en andere neergeslagen fasen te bevorderen, en transformeer de organisatie in een uniforme austeniet- of austeniet-δ gemengde fase, waardoor gietspanning en brosse fase worden geëlimineerd.
Verouderingsbehandeling / stabilisatie-warmtebehandeling: Houd de hitte enkele uren op een lage temperatuur om de uniforme precipitatie van gunstige fasen zoals fijn gedispergeerde carbiden te bevorderen en de kruipweerstand en thermische vermoeidheidsweerstand te verbeteren.
Bij de productie van typische hooggelegeerde gegoten buizen zoals stralingsbuizen, zinkrollen en ovenbodemrollen zal Dongmingguan het warmtebehandelingssysteem nauwkeurig afstemmen op het materiaaltype (zoals HK40, HP-Nb, HP-MA), en simulatieanalysesoftware combineren (zoals ABAQUS, ANYCASTING) om spanningsveranderingen te voorspellen, waardoor procesparameters worden geoptimaliseerd en een dynamisch evenwicht tussen organisatie en prestatie wordt bereikt.
Prestatieverbetering: algehele verbetering van "hardheid" naar "taaiheid"
Verschillende gegoten buizen worden tijdens gebruik geconfronteerd met verschillende soorten stresstests, zoals trekspanning bij hoge temperaturen, thermische vermoeidheid bij wisselende temperaturen, putvorming in corrosieve media, enz. Warmtebehandeling kan de volgende eigenschappen effectief verbeteren:
Verbeterde kruipweerstand: Bij langdurig gebruik bij hoge temperaturen (zoals 1000 ℃) kan de warmtebehandelde gegoten buis een goede maatvastheid en organisatorische stabiliteit behouden en zich aanpassen aan langdurige warmtebelastingomgevingen zoals petrochemische kraakovens en verbrandingsovens.
Verbeterde slagvastheid: Hoge temperatuurisolatie en snelle koeling kunnen de korrels verfijnen en de aggregatie van carbiden aan de korrelgrenzen verminderen, waardoor het schokabsorptievermogen van gegoten buizen onder complexe werkomstandigheden wordt verbeterd.
Verbeterde corrosieweerstand: Vooral voor Cr-rijke, Ni-rijke en Nb-rijke legeringen worden na warmtebehandeling een dichte passivatiefilm en een uitstekende austenietfase gevormd, wat helpt de oppervlaktecorrosieweerstand en oxidatieweerstand te verbeteren.
Voor 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.
Laat restspanningen los om maatvastheid en levensduur te garanderen
Gegoten roestvrijstalen buizen genereren onvermijdelijk interne restspanningen tijdens het stollings- en afkoelingsproces. Als deze spanning niet onder controle wordt gehouden, kan dit scheuren, vervorming en zelfs vroegtijdig falen tijdens gebruik veroorzaken. Door een temper- of gloeibehandeling op hoge temperatuur kan het volgende worden bereikt:
Het vrijgeven en homogeniseren van reststress;
Controle van vormvervorming om de maatvastheid te verbeteren;
Verminder het risico op het ontstaan van barsten en verleng de algehele levensduur.
Dongmingguan maakt gebruik van een warmtebehandelingsoven voor algehele verwarming en langzame afkoeling, en gebruikt een 3D-scanner en GEOMAGIC CON-software om de maatveranderingen van gegoten buizen voor en na verwarming te vergelijken, zodat de producten na levering zonder zorgen in de apparatuur van de klant kunnen worden gebruikt.
Optimalisatie van oppervlakteversterking en antioxidatievermogen
Voor 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.
Centrifugaal gieten
