Mengoptimalkan Bagian Pengecoran Baja Tahan Karat untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan sifat mekanik melibatkan banyak aspek seperti pemilihan material, optimalisasi proses pengecoran, teknologi pasca-pemrosesan, dan analisis skenario aplikasi. Berikut ini adalah langkah-langkah optimasi spesifik dan jalur teknis:
Pilih bahan baja tahan karat yang tepat
Sesuaikan proporsi elemen utama
Meningkatkan kandungan kromium (Cr) (18%-25%): Meningkatkan ketahanan oksidasi dan ketahanan korosi pada coran.
Meningkatkan kandungan nikel (Ni) (8%-12%): Meningkatkan ketahanan material terhadap retak korosi akibat tegangan dan meningkatkan ketangguhan.
Tambahkan elemen jejak kunci
Molibdenum (Mo): Secara signifikan meningkatkan ketahanan terhadap korosi lubang dan celah, terutama cocok untuk lingkungan dengan kandungan klorida tinggi.
Nitrogen (N): Meningkatkan kekuatan mekanik dan meningkatkan ketahanan korosi lokal.
Titanium (Ti) atau niobium (Nb): Mencegah korosi intergranular, terutama setelah pengelasan.
Pilih jenis baja sesuai dengan skenario aplikasi
Baja tahan karat austenitik (seperti 304, 316): memiliki sifat komprehensif yang baik dan cocok untuk sebagian besar lingkungan.
Baja tahan karat dupleks (seperti 2205): memiliki kekuatan tinggi dan ketahanan korosi yang sangat baik, cocok untuk lingkungan kimia dan kelautan.
Baja tahan karat yang diperkeras dengan presipitasi (seperti 17-4PH): Sangat baik dalam kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi, dapat digunakan di bidang luar angkasa dan medis.
Optimalkan proses casting
Meningkatkan kemurnian logam
Gunakan proses peleburan vakum atau peleburan kembali elektroslag untuk mengurangi gas dan inklusi dalam material serta meningkatkan kepadatan coran.
Optimalkan sistem penuangan
Rancang anak tangga penuangan dan saluran pembuangan dengan benar untuk mengurangi cacat seperti pori-pori dan rongga penyusutan serta meningkatkan kualitas pengecoran.
Kontrol laju pendinginan
Dengan menyesuaikan bahan cetakan atau media pendingin, kita dapat menghindari butiran kasar atau tidak rata di dalam cetakan dan meningkatkan keseragaman bahan.
Teknologi simulasi numerik
Gunakan perangkat lunak simulasi komputer (seperti ProCAST) untuk memprediksi medan suhu dan distribusi tegangan selama proses pemadatan dan mengoptimalkan rencana desain.
pemurnian biji-bijian
Pemurni butiran (seperti unsur tanah jarang) ditambahkan selama proses pengecoran untuk memperbaiki struktur mikro pengecoran, sehingga meningkatkan sifat mekanik dan ketahanan terhadap korosi.
Meningkatkan proses perlakuan panas
Perawatan solusi
Poin-poin penting dari proses
Pengecoran dipanaskan sampai suhu yang sesuai (1050℃-1150℃), dipertahankan selama waktu yang cukup dan kemudian didinginkan dengan cepat untuk melarutkan karbida dan mengembalikan struktur austenit.
Peningkatan kinerja
Hilangkan korosi intergranular dan tingkatkan ketahanan korosi.
Menyeragamkan struktur mikro, meningkatkan ketangguhan dan kekuatan tarik.
pengobatan penuaan
Lingkup aplikasi
Untuk baja tahan karat yang diperkeras dengan presipitasi, perlakuan penuaan dilakukan untuk mempercepat fase penguatan, sehingga meningkatkan kekuatan dan kekerasan secara signifikan.
Suhu khas
Proses penuaan pada suhu 450℃-550℃ dapat meningkatkan sifat mekanik dengan tetap mempertahankan ketangguhan tertentu.
Teknologi perawatan permukaan
Perawatan pasif
prinsip
Film pasif kromium oksida yang stabil dibentuk pada permukaan coran untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
Optimalisasi proses
Gunakan asam nitrat, asam sitrat, atau larutan pasivasi ramah lingkungan lainnya dalam kondisi suhu dan waktu yang dikontrol secara ketat.
Perlindungan pelapisan atau pelapisan
Teknik yang umum digunakan
Elektroplating nikel atau kromium pada permukaan coran untuk meningkatkan ketahanan korosi pada permukaan.
Gunakan pelapis berfluorinasi atau pelapis keramik untuk menangani lingkungan yang sangat korosif.
Hal-hal yang perlu diperhatikan
Ketebalan lapisan harus seragam untuk menghindari korosi akibat kelemahan lokal.
penguatan mekanis
tembakan peening
Dengan menyemprotkan partikel dengan kekerasan tinggi, keadaan tegangan sisa permukaan ditingkatkan, kekuatan lelah dan ketahanan korosi lubang ditingkatkan.
pemolesan listrik
Meningkatkan penyelesaian permukaan dan mengurangi retakan permukaan dan cacat mikroskopis, membantu mengurangi kemungkinan korosi lokal.
Pengujian dan Kontrol Kualitas
pengujian non-destruktif
Pengujian ultrasonik: mengidentifikasi cacat internal pada coran seperti pori-pori dan retakan untuk memastikan kekencangan internal.
Inspeksi sinar-X: Periksa cacat tersembunyi pada pengecoran struktur kompleks, terutama cocok untuk suku cadang berpresisi tinggi.
Uji kinerja korosi
Tes semprotan garam: mensimulasikan ketahanan korosi di lingkungan yang sangat korosif.
Eksperimen korosi elektrokimia: Tentukan parameter kinerja elektrokimia coran (seperti potensi ketahanan korosi pitting) untuk mengevaluasi ketahanan korosi material.
Pengujian sifat mekanik
Pengujian tarik: Menguji kekuatan tarik dan keuletan coran.
Uji dampak: Khusus untuk lingkungan bersuhu rendah, untuk mengevaluasi ketangguhan coran.
Desain aplikasi dan optimasi
Dioptimalkan untuk lingkungan penggunaan
Industri kimia: Gunakan baja tahan karat austenitik molibdenum tinggi (seperti 316L) untuk mengatasi lingkungan asam dan alkali yang tinggi.
Bidang kelautan: Gunakan baja tahan karat dupleks untuk mencegah korosi lubang dan celah.
Industri makanan: Gunakan baja tahan karat rendah karbon (seperti 304L) untuk mengurangi korosi intergranular di area pengelasan.
Perbaikan desain struktural
Mengurangi konsentrasi tegangan: Optimalkan bentuk pengecoran untuk menghindari korosi atau retakan lokal pada sudut tajam dan area transisi.
Mengurangi perbedaan ketebalan dinding: Pertahankan ketebalan dinding yang seragam dan kurangi dampak tekanan termal pada ketahanan korosi.
Dengan memilih bahan secara ilmiah, meningkatkan proses pengecoran, dan memperkuat perlakuan panas dan perlakuan permukaan, ketahanan korosi dan sifat mekanik coran baja tahan karat dapat ditingkatkan secara signifikan. Pada saat yang sama, solusi pengoptimalan harus disesuaikan berdasarkan skenario penggunaan spesifik dan persyaratan kinerja untuk mencapai keseimbangan terbaik antara efektivitas biaya dan kinerja.
