Korozyona Dirençli Dökümlerin Belirlenmesi: Kaliteler, Süreçler ve Doğrulama

Bir pompa işçisinin değiştirme işlemi genellikle bir soruyla başlar: önceki parça sekiz ay sonra boşluğun yakınında çukurlaşarak başarısız oldu ve tesis mühendisi bir sonraki büyük dönüşüme kadar bir döküm yapmak istiyor. Korozyona dayanıklı dökümler nadiren yalnızca çekme dayanımıi ile birleştirme. Kimya, ısıl işlem ve çelik işleme tesislerinde oluşan değişken dağılım, döküm işlemi, ısıl işlem ve iç sağlamlıktır. Bu yazılı, bu gelirin birlikte nasıl elde edildiği, kalitelerin nasıl karşılanacağı ve döküm hizmete başlamadan önce nelerin doğrulanması gerektiği açıklanmaktadır.

Korozyona Dirençli Döküm Nedir?

Korozyona dayanıklı döküm, erimiş alaşımın bir kalıba dökülmesiyle şekillendirilen ve daha sonra servis ortamında beklenen kimyasal saldırılara (çukurlaşma, aralık aralıkları, gerilimli kırılma çatlaması veya yüksek sıcaklıkta oksidasyona) direnecek şekilde istenen bir metaldir. Endüstriyel dökümlerde en sık kullanılan malzeme aileleri şunlardır:

• 316L (CF3M döküm sınıfı) gibi östenitik paslanmaz çelikler, orta bölümlerde birçok asit ve merkezi içeren ortalamaya karşı çok yönlü iyi bir dirence sahiptir.
• 2205 (CD3MN döküm sınıfı) gibi dubleks paslanmaz çelikler, sıradan östenitik kalitelere göre daha yüksek dayanımlı gerilimli kırılmalara karşı çatlamaya karşı daha iyi dirençle birleştirir.
• Bileşen hem yüksek sıcaklıkta hem de aşındırıcı proseslerle atmosferlerle karşı karşıya kaldığında seçilen HP tipi 26Cr35Ni gibi nikel-krom alaşımları.

Döküm, farklı bileşenlere sahip işlenmiş bir parça değildir. Katılaşma sırasında, döküm alaşımları daha iri taneli bir yapı geliştirme, dendrit seviyesinde ayrılabilir ve besleme sistemi zayıf olduğunda mikro büzülme ile silinir. Her üç özellik de kırılma direncini etkiler. Bu sayede aynı nominal kaliteye sahip iki döküm, bunları üreten dökümhaneye bağlı olarak çok farklı performans yeteneği.

Kalite Seçimini Belirleyen Korozyon Mekanizmaları

Bir kalite seçiminden önce hangi fiyat aralığının daha muhtemel olduğunu belirleyin. Endüstriyel kırılmalara dayanıklı dökümlerde dört adet hakimdir:

• Çukurlaşma ve çatlaklanmalar: Kükürtlerin neden olduğu ve durgun alanlarda, kontakların altında veya birikintilerin altında hızlanan lokalize saldırı.
• Gerilmeli sıcaklık çatlakları: Sıcak tutulanlar veya kostik çözümler gibi belirli bir ortamla birleşen çekme gerilimi; sıklıkla ani, beklenmedik bir kırılmaya neden olur.
• Taneler arası ilişkiler: Tipik olarak döküm, kaynaklama veya yavaş soğutma sırasında alaşımlanma sırasında hassaslaştığında krom karbürün çökmesinin nedeni saldırı boyunca tanenin yollarıdır.
• Düzgün oluşumlar: yüzey boyunca eşitleme kaybı; tahminin daha basit olması, ancak yine de gerekli duvar miktarını ve hizmet ömrünün belirlenmesi.

Aşağıdaki tablo bu durumun normal şartlarda reaksiyonlarına bağlanmaktadır.

Alaşım Seçimi: PREN ile Başlayın, Sonra Daha Derinlere Bakın

Çukurlaşma Direnci Eşdeğer Numarası (PREN), kükürtlü çukurlaşma direnci için standart bir tarama aracıdır: PREN = %Cr 3,3 x %Mo 16 x %N. Östenitik ve dubleks kaliteleri hızlı bir şekilde sıralar. Aşağıdaki çubuklar yaygın döküm kaliteleri için yaklaşık değerler göstermektedir.

PREN nihai bir cevap değil, bir başlangıç noktasıdır. Asitlerin azalmasında tek biçimli bozulmalar hakkında hiçbir şey söylenmez ve çukurlaşma başlangıç ​​yerleri olarak görev yapan döküm kusurlarını tespit edemez. Kritik sistemler için PREN'i bozunma test verileri veya servis deneyimiyle eşleştirin. Bir 2205 dubleks dökümü, genellikle 316L'yi hızlı bir şekilde çukurlaştıran sıcak ortamdan servisinden sonra hayatta kalır, ancak bu yalnızca mikro para çözümü tavlamasından sonra doğru olması durumu mümkündür. Isıl işlem yanlış güvenlik tane sınırlarında zararlı fazlar oluşu ve kimyası sertifikasına uygun olmasına rağmen döküm hassas hale gelir.

Döküm İşlemi Korozyon Performansını Nasıl Değiştirir?

Döküm yolu, tanenin korunması, korunması ve yüzeylerdeki değişiklikler için değişim davranışlarını doğrudan etkiler. Korozyona dayanıklı üretilen üç süreç hakimdir ve her biri farklı bir imza bırakır.

• Silindirik besleme için dönüş dökümü tercih edilir: sıcaklıklara dayanıklı manşonlar, radyant tüpler, fırın ruloları ve boru bölümleri. Metal, dış duvardan içeriye doğru doğru katılaşarak az sayıda büzülme hücrelerine sahip yoğun, ince taneli bir yapı oluşturur. Savurma döküm ile 50 mm'den 1000 mm çapa ve 4000 mm uzunluğa kadar parça üretilebilmektedir.
• Hassas döküm (kayıp mum), karmaşık geometriler, ince duvarlar ve iyi döküm yüzey kalitesi için seçilir. Kabuk kalıbı sıcak kaldığından, döküm ve kalıp sıcaklığı kontrol edilmedikçe metaller soğuyabilir, bu nedenle dökümden sonra çözüm tavlaması kritik çalışmaya sahiptir.
• Reçine kum kalıplama, pompa gövdeleri, valf gövdeleri ve karıştırıcılar gibi büyük dayanıklılığa uygundur. Ağır parçalar dengesiz bir şekilde soğur, bu da dağınık ve karbürün çökme riskini arttırır. Bu parçalar, doğru tasarlanmış bir ısıl işlem teorisine daha da güçlü bir şekilde bağlıdır.

Pratik sonuç olarak, tavlama sıcaklığı ve soğutma yöntemi dahil olmak üzere gerekli ısıl işlemin kalitesiyle birlikte ve ilgili olduğu yerde sıcaklık ve ferrit içeriği için izin verilen aralığın belirtilmesidir.

Korozyona Dirençli Döküm Alırken Neleri Kontrol Etmelisiniz?

Tedarik sorunları genellikle şanssızlıktan ziyade eksik spesifikasyonlardan ayrılır. Korozyona dayanıklı bir döküm için sağlam bir spesifikasyon süresi içermelidir:

1. Kimyasal bileşime sahip bir döküm kalitesi, dövme levha veya çubuk standarttan ziyade ASTM A743, ASTM A744 veya ASTM A890 gibi döküm standartlarından değişir.
2. Bir sıcaklık aralığı ve soğutma yöntemiyle ifade edilen, genellikle çözüm tavlaması olan bir ısıl işlem parçaları, artı verim ve dubleks kalitesi için ferrit içeriği için kabul sınırı.
3. Tahribatsız muayene gereklilikleri: yüzey çatlakları için sıvı penetrant testi, iç sağlamlık için radyografi ve basınç içeren parçalar için hidrostatik test.
4. Dokümantasyon: gerçek pota analizini içeren bir malzeme test sertifikası, ayrıca spektrometre ve metalografik raporlar için kritik dökümler.
5. Belirtilen boyutsal toleranslar ve işlemeler.

Burada bir dökümhanenin sisteminin düzeni önemlidir. Doğrudan okumalı spektrometreler her ısının gerçek kimyasını doğrular, metalografik analiz ısıl işlemi sonrasında yapıyı doğrular ve 3 boyutlu tarama, teslim edilen geometrinin modelle eşleşip eşleşmediğini kontrol eder. Mükemmel bir nominal bileşime sahip bir döküm, kusurlar taşımasa yine de erken başarısız olabilir.

Korozyona Dirençli Dökümlerin Kullanıldığı Yerler

Korozyona dayanıklı dökümler nadiren bir emtia satın alma alımıdır; görev için belirlenenlerdir. Tipik uygulamaları içerir:

• Kimya ve petrokimya tesisleri: Proses boruları için 2205 ve 316L sıcaklıklara dayanıklı manşonlar, türleri için HP tipi 26Cr35Ni çarklar ve agresif küresel vana veya pompa sistemleri.
• Isıl işlem ve çelik işleme: Oksitleyici, bazen sülfürleştirici atmosferlerle birlikte yüksek sıcaklıkta maruz kalan kalan radyant tüpler, silindir fırınları ve fırın alt silindirleri.
• Atıfların yakılması: Yanma gazlarına ve bakış açısından zengin birikintilere maruz kalan ızgara bileşenleri ve ısı eşanjör elemanları.

Ekonomik risk parçasının fiyatından daha büyüktür. Endüstri çalışmaları, sürecin küresel maliyetinin kabaca 2,5 dolar, yani küresel GSYİH'nin yaklaşık %3,4'ü olduğunu tahmin ediyor ve bu maliyetin çoğu, üretim kaybı ve plansız kapatmalar olarak görünüyor; bu hasar genellikle yerel olarak kırılmaya uğrayan dökümle başlar.

Korozyona dayanıklı dökümler disiplinli bir ödüldür. Parçaya ulaşmadan önce oranların aralığını tanımlayın, kaliteyi ve ısıl işlemi doğrulayın ve iç sağlamlığını doğrulayın. Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing gibi eritme, hassas döküm, ısıl işlem, işleme ve kalite kontrol tek çatı altında kontrol eden bir üretici, bu takip kendi verileriyle yanıtlayabilir. Bir tedarikçiyi değerlendirirken üç soru sorun: Parçanın nasıl katılaştırıldığı, nasıl ısıl işleme tabi tutulduğu ve teslim edilen kimyanın sertifikayla eşleştiğini nasıl biliniyor? Cevaplar, yalnızca 316L veya 2205 gibi bir kalite adı taşıyan dökümleri, bölüm hizmette kalan dökümlerden ayırmaktadır.