Hittebestande staalgietstukke deur beleggingsgietproses

Hittebestande staal verwys na staal met hoë temperatuur oksidasie weerstand en hoë temperatuur sterkte. Hoë temperatuur oksidasie weerstand is 'n belangrike voorwaarde om te verseker dat die werkstuk vir 'n lang tyd by hoë temperatuur werk. In 'n oksiderende omgewing soos lug met 'n hoë temperatuur, reageer suurstof chemies met die staaloppervlak om 'n verskeidenheid ysteroksiedlae te vorm. Die oksiedlaag is baie los, verloor die oorspronklike eienskappe van staal, en val maklik af. Ten einde die hoë-temperatuur oksidasie weerstand van staal te verbeter, word legeringselemente by die staal gevoeg om die oksiedstruktuur te verander. Algemeen gebruikte legeringselemente is chroom, nikkel, chroom, silikon, aluminium en so meer. Die hoë temperatuur oksidasie weerstand van staal hou slegs verband met die chemiese samestelling.

Hoë temperatuursterkte verwys na die vermoë van staal om meganiese vragte vir 'n lang tyd by hoë temperature te onderhou. Daar is twee hoofeffekte van staal onder meganiese las by hoë temperatuur. Een daarvan is versagting, dit wil sê die sterkte neem af met toenemende temperatuur. Die tweede is kruip, dit wil sê onder die werking van konstante spanning, neem die hoeveelheid plastiese vervorming stadig toe met verloop van tyd. Die plastiese vervorming van staal by hoë temperatuur word veroorsaak deur intragranulêre glip en korrelgrensgly. Om die hoë temperatuursterkte van staal te verbeter, word legeringsmetodes gewoonlik gebruik. Dit wil sê, legeringselemente word by die staal gevoeg om die bindingskrag tussen atome te verbeter en 'n gunstige struktuur te vorm. Die byvoeging van chroom, molibdeen, wolfram, vanadium, titanium, ens., kan die staalmatriks versterk, die herkristallisasietemperatuur verhoog, en kan ook versterkingsfase-karbiede of intermetaalverbindings vorm, soos Cr23C6, VC, TiC, ens. Hierdie versterkingsfases is stabiel by hoë temperature, los nie op nie, voeg nie saam om te groei nie en behou hul hardheid. Nikkel word hoofsaaklik bygevoeg om te verkryausteniet. Die atome in austeniet is stywer as ferriet gerangskik, die bindingskrag tussen atome is sterker en die diffusie van atome is moeiliker. Daarom is die hoë temperatuursterkte van austeniet beter. Dit kan gesien word dat die hoë-temperatuur sterkte van hittebestande staal nie net verband hou met die chemiese samestelling nie, maar ook verband hou met die mikrostruktuur.

Hoë-legering hittebestandstaal gietstukkeword wyd gebruik in geleenthede waar die werkstemperatuur 650 ℃ oorskry. Hittebestande staalgietstukke verwys na staal wat by hoë temperature werk. Die ontwikkeling van hittebestande staal gietstukke hou nou verband met die tegnologiese vooruitgang van verskeie nywerheidsektore soos kragstasies, ketels, gasturbines, binnebrandenjins en lugvaartenjins. As gevolg van die verskillende temperature en spanning wat deur verskeie masjiene en toestelle gebruik word, sowel as verskillende omgewings, verskil die tipe staal wat gebruik word ook.

Standaarde van hittebestande gegote staal in verskillende lande
1) Chinese standaard
GB/T 8492-2002 "Tegniese voorwaardes vir hittebestande staalgietsels" spesifiseer die grade en kamertemperatuur meganiese eienskappe van verskeie hittebestande gegote staal.
2) Europese Standaard
EN 10295-2002 hittebestande gegote staalstandaarde sluit austenitiese hittebestande vlekvrye staal, ferritiese hittebestande vlekvrye staal en austenitiese-ferritiese dupleks hittebestande vlekvrye staal in, sowel as nikkel-gebaseerde legerings en kobalt-gebaseerde legerings.
3) Amerikaanse Standaarde
Die chemiese samestelling gespesifiseer in ANSI/ASTM 297-2008 "General Industrial Iron-Chromium, Iron-Chromium-Nikkel Heat-resistant Steel Castings" is die basis vir aanvaarding, en die meganiese werkverrigtingstoets word slegs uitgevoer wanneer die koper dit versoek by die tyd van bestelling. Ander Amerikaanse standaarde wat hittebestande gegote staal behels, sluit ASTM A447/A447M-2003 en ASTM A560/560M-2005 in.
4) Duitse Standaard
In DIN 17465 "Tegniese voorwaardes vir hittebestande staalgietsels", word die chemiese samestelling, meganiese eienskappe by kamertemperatuur en hoë-temperatuur meganiese eienskappe van verskeie hittebestande gegote staalgrade afsonderlik gespesifiseer.
5) Japannese Standaard
Die grade in JISG5122-2003 "Heat-resistant Steel Castings" is basies dieselfde as die Amerikaanse Standaard ASTM.
6) Russiese Standaard
Daar is 19 hittebestande gegote staal grade gespesifiseer in GOST 977-1988, insluitend medium-chroom en hoë-chroom hittebestande staal.

Die invloed van chemiese samestelling op die lewensduur van hittebestande staal
Daar is nogal 'n verskeidenheid chemiese elemente wat die lewensduur van hittebestande staal kan beïnvloed. Hierdie effekte word gemanifesteer in die verbetering van die stabiliteit van die struktuur, die voorkoming van oksidasie, die vorming en stabilisering van austeniet, en die voorkoming van korrosie. Byvoorbeeld, seldsame aardelemente, wat spoorelemente in hittebestande staal is, kan die oksidasieweerstand van staal aansienlik verbeter en die termoplastisiteit verander. Die basiese materiale van hittebestande staal en legerings kies gewoonlik metale en legerings met 'n relatief hoë smeltpunt, hoë selfdiffusie-aktiveringsenergie of lae stapelfoutenergie. Verskeie hittebestande staal en hoë-temperatuur legerings het baie hoë vereistes vir die smeltproses, omdat die teenwoordigheid van insluitings of sekere metallurgiese defekte in die staal die uithousterktegrens van die materiaal sal verminder.

Die invloed van gevorderde tegnologie soos oplossingsbehandeling op die lewensduur van hittebestande staal
Vir metaalmateriale sal die gebruik van verskillende hittebehandelingsprosesse die struktuur en korrelgrootte beïnvloed, waardeur die moeilikheidsgraad van termiese aktivering verander word. In die ontleding van gietmislukking is daar baie faktore wat tot die mislukking lei, hoofsaaklik termiese moegheid lei tot krakinisiasie en -ontwikkeling. Dienooreenkomstig is daar 'n reeks faktore wat die aanvang en voortplanting van krake beïnvloed. Onder hulle is die swaelinhoud uiters belangrik omdat die krake meestal langs sulfiede ontwikkel. Die swaelinhoud word beïnvloed deur die kwaliteit van die grondstowwe en die smelt daarvan. Vir gietstukke wat onder 'n beskermende atmosfeer van waterstof werk, as waterstofsulfied in die waterstof vervat is, sal die gietstukke geswael word. Tweedens sal die toereikendheid van oplossingsbehandeling die sterkte en taaiheid van die gietstuk beïnvloed.