Процесс, чтобы сделать Martensite нержавеющей стали центробежного литья трубки

Изготовление мартенситных труб центробежного литья из нержавеющей стали требует тщательного контроля над выбором материала, параметрами литья и термическими обработками после литья. Мартенситная нержавеющая сталь известна своей высокой прочностью, твердостью и износостойкостью, но она более чувствительна к тепловым напряжениям и растрескиванию во время литья. Ниже предложенный процесс для изготовлять трубки центробежного литья высококачественной мартенситной нержавеющей стали:

1. Выбор материала

Состав сплава

· Мартенситная нержавеющая сталь (например, AISI 410, 420, 440C):

Высоким содержанием углерода (обычно 0,08% до 1,2%) для твердости.

Хром (12-18%) для коррозионной стойкости.

Низкий уровень никеля и молибдена.

· Соображения:

Выберите мартенситный сплав с соответствующим составом на основе желаемых механических свойств (например, твердости, вязкости или износостойкости).

Убедитесь, что сплав подходит для центробежного литья, особенно его поведение текучести и усадки во время охлаждения.

2. Подготовка прессформы

Дизайн прессформы

· Материал: используйте формы из высококачественных термостойких материалов, таких как чугун или сталь.

· Покрытия: нанесите огнеупорное или керамическое покрытие на форму, чтобы обеспечить плавный поток металла, уменьшить прилипание и минимизировать тепловой удар.

· Предварительный нагрев: предварительно нагрейте форму, чтобы предотвратить тепловой удар при заливке расплавленного металла. Для мартенситных нержавеющих сталей типичен предварительный нагрев примерно до 200-300 ° C.

Форма прессформы

· Убедитесь, что конструкция пресс-формы учитывает разницу в диаметре литейной трубы (при необходимости).

· Конструкция пресс-формы с плавными переходами в диаметре для предотвращения областей с высоким напряжением, которые могут привести к растрескиванию.

3. Плавление и заливка

Плавление сплава

· Тип печи: используйте индукционную печь или электродуговую печь для плавления мартенситной нержавеющей стали.

· Контроль температуры: температура плавления мартенситной нержавеющей стали обычно колеблется от 1600 ° C до 1700 ° C, в зависимости от сплава.

· Дегазация: Выполните дегазацию для удаления растворенных газов (например, водорода и азота), которые могут привести к дефектам, таким как пористость.

· Легирование: проверьте химический состав с помощью спектрометрии, чтобы убедиться, что он соответствует желаемой спецификации.

Процесс заливки

· Тщательно вылите расплавленный металл во вращающуюся форму, чтобы избежать турбулентности.

· Температура заливки: Поддерживайте температуру заливки в диапазоне от 1550 ° C до 1600 ° C для достижения надлежащей текучести и минимизации дефектов усадки.

· Вращение пресс-формы: контроль скорости вращения пресс-формы для оптимизации центробежной силы для равномерного распределения расплавленного металла.

4. Процесс центробежного литья

Скорость вращения прессформы

· Отрегулируйте скорость вращения в зависимости от диаметра и длины трубки:

Более высокие скорости вращения для трубок более небольшого диаметра для обеспечения равномерной толщины стены.

Более низкие скорости вращения для больших диаметров, обеспечение надлежащего наполнения и снижение риска дефектов.

· Типичный диапазон скорости: 50-200 об/мин, в зависимости от размеров трубки и требований к отливке.

Распределение металла

· Центробежная сила, создаваемый вращением пресс-формы, выталкивет расплавленный металл наружу, образуя сначала внешние стенки трубы. Более плотные области затвердеют первыми (внешняя стенка), в то время как внутреннее ядро затвердеет последним.

· Убедитесь, что литейная трубка имеет равномерную толщину.

Охлаждение

· Контролируемое охлаждение: постепенно охлаждать литье, чтобы избежать теплового удара и растрескивания. Быстрое охлаждение может привести к микрокрекингу в мартенситных нержавеющих сталях.

· Используйте контролируемую воду или воздушное охлаждение снаружи вдоль стен прессформы для того чтобы отрегулировать охлаждая тариф.

· Позвольте для медленной охлаждая скорости для толстостенных разделов для уменьшения внутренних напряжений.

5. термическая обработка Пост-отливки

Отжиг сброса стресса

· Цель: снять остаточные напряжения в процессе литья для предотвращения деформации и растрескивания.

· Процесс:

Нагрейте литье до 600-650 ° C и подержите его при этой температуре в течение нескольких часов.

Медленно охладите отливку до комнатной температуры.

Этот шаг помогает уменьшить внутренние напряжения, создаваемые в процессе центробежного литья.

Закалка (формирование мартенсита)

· Цель: достижение желаемой твердости и механических свойств путем преобразования микроструктуры в мартенсит.

· Процесс:

Нагрейте литье до 900-1000 ° C.

Быстро охладите (закалите) в воде или масле для того чтобы сформировать мартенситик структуру.

Примечание: Скорость охлаждения необходимо контролировать, чтобы избежать растрескивания, особенно для толстых труб.

Закалка

· Цель: ТO уменьшить хрупкость и достичь требуемого сочетания твердости и прочности.

· Процесс:

После закалки отливайте отливку, нагревая ее до 150-600 ° С, в зависимости от требуемой твердости.

Подержать при заданной температуре 1-2 часа, затем охладить до комнатной температуры.

Процесс отпуска изменит твердость и улучшит ударную вязкость, сохраняя при этом хорошую износостойкость.

6. Обработка и отделка

· Цель: добиться точных допусков на размеры и гладкой поверхности.

· Шаги:

1. Подвергните наружный и внутренний диаметры механической обработке используя токарные станки КНК.

2. Убедитесь, что между двумя концами сохраняется концентричность (если диаметры различаются).

3. Завершите трубку шлифованием или полировкой, чтобы удалить любые поверхностные дефекты или окисление.

7. Контроль качества и инспекция

Испытание без разрушения (НК)

· Используйте ультразвуковой контроль или рентгенографию для проверки внутренних дефектов, таких как пористость или трещины, которые могут возникнуть в результате неправильного охлаждения или проблем с расплавленным металлом.

· Выполните визуальный осмотр на наличие дефектов поверхности.

Габаритный осмотр

· Измерьте внутренний и внешний диаметры, толщину стенки и общую длину, чтобы убедиться, что трубка соответствует спецификациям.

· Используйте CMM (координатно-измерительную машину) для точного анализа размеров.

Механические испытания

· Выполните растяжимое испытание, испытание твердости (например, Роквелл или Викерс), и испытание удара для проверки механических свойств.

· Проверите микроструктуру (используя металлографию) для обеспечения что мартенситик структура равномерна и что закалять эффектно был сделан.

8. Финальная проверка и доставка

· Проверьте конечный продукт на чистоту поверхности, точность размеров и механические свойства.

· Маркировка и подготовка продукта к отправке, гарантируя, что он соответствует спецификациям клиента и отраслевым стандартам.

Сводка ключевых параметров для мартенситной нержавеющей стали центробежного литья труб