Pramoninėje gamyboje netinkamos liejimo medžiagos pasirinkimas yra daugiau nei techninė priežiūra,-tai didelė-finansinė rizika. Nesvarbu, ar kuriate vožtuvų korpusus aukšto-slėgio garams, ar nusidėvėjimui-atsparius įdėklus, skirtus kasybai, pasirinkimas tarp anglinio plieno ir legiruotojo plieno lemia komponento naudojimo trukmę ir jūsų projekto bendrąsias nuosavybės išlaidas (TCO).
Pagrindinis skirtumas: chemija prieš pajėgumus
Paprasčiausiai visas plienas yra geležies ir anglies lydinys. Tačiau liejimo skirtumai slypi priedų intencijoje.
Anglies plieno liejiniai
Dėl jų mechaninių savybių pasikliaukite anglimi (0,05–1,0 %+) ir manganu. Jie yra ekonomiškai-efektyvūs ir nuspėjami, tačiau turi „našumo lubas“ dėl korozijos ir ekstremalių temperatūrų.
Legiruotojo plieno liejiniai
Tai yra "inžineriniai plienai". Pridėjus chromo (Cr), nikelio (Ni), molibdeno (Mo) arba vanadžio (V), liejykla gali manipuliuoti molekuline struktūra, kad išliktų aplinkoje, kurioje standartinis anglinis plienas sugestų.
Liejyklos pastaba
Nemanykite, kad „daugiau lydinio“ reiškia „geresnė dalis“. Per-nurodytas lydinio liejimas yra ne tik nereikalingos išlaidos, bet ir jį gali būti sunkiau apdirbti bei suvirinti, o tai padidina jūsų gamybos linijos paslėptas išlaidas.
Anglies plieno liejiniai: ekonomiškas{0}}darbo arkliukas
Anglies plienas yra numatytasis daugelyje konstrukcijų ir{0}}slėgių taikomų programų. Jis klasifikuojamas pagal anglies kiekį, kuris veikia kaip pagrindinis „jėgos svirtis“.
Anglies hierarchija
Mažai anglies dvideginio (<0.20%): Best for weldability and ductility (e.g., brackets,simple housings).
Vidutinė anglis (0,20 % – 0,50 %): „saldi vieta“ daugeliui pramoninių dalių. Tai suteikia stiprumo ir tvirtumo pusiausvyrą.
High Carbon (>0,50 %): Naudojamas ten, kur kietumas yra karalius, tačiau jis yra trapus.
Pramonės standartai: ASTM A216 serija
Vožtuvų ir siurblių pramonėje ASTM A216 WCB yra labiausiai paplitusi klasė.
WCB: idealiai tinka aukštos{0}}temperatūros aptarnavimui ne-korozinėje aplinkoje.
WCC: siūlo šiek tiek geresnę takumo ribą ir suvirinamumą, kad atitiktų aukštesnius{0}}slėgio reikalavimus.
LCB/LCC: (ASTM A352) Tai yra „žemos -temp“ WCB pusbroliai, būtini kriogeninėms ar arktinėms paslaugoms.
Legiruotojo plieno liejiniai: veikimas esant slėgiui
Kai taikymas susijęs su dideliu-ciklo nuovargiu, abrazyviniu nusidėvėjimu arba ekstremaliais terminiais ciklais, anglinis plienas pasiekia savo ribą. Čia išsiskiria legiruotasis plienas.
Kodėl legiravimo elementai yra svarbūs
Chromas ir molibdenas (Cr-Mo): dažnai randami ASTM A217 WC6 arba WC9. Šie elementai užtikrina „atsparumą šliaužimui“-metalo gebėjimą atsispirti deformacijai esant nuolatiniam įtempimui aukštoje temperatūroje (iki 1100 laipsnių F).
Nikelis: labai svarbus tvirtumui. Tai leidžia liejiniui sugerti energiją be lūžių, ypač esant žemai temperatūrai.
Mangano-plienas (Hadfield Steel): kasybos smulkintuvų pasirinkimas. Jis „dirba-kietėja“, o tai reiškia, kad kuo labiau jis daužomas, tuo paviršius tampa kietesnis.
Palyginimo lentelė: bendrieji liejimo laipsniai
|
Parametras |
Anglies plienas (A216 WCB) |
Legiruotasis plienas (4140 Cast) |
Legiruotasis plienas (A217 WC9) |
|
Tempimo stiprumas |
485–655 MPa |
650–900+ MPa |
485–655 MPa |
|
250 MPa (min.) |
415+ MPa |
275 MPa (min.) |
|
|
Pagrindinis privalumas |
Maža kaina, didelis prieinamumas |
Didelis stiprumas ir kietumas |
Aukštas{0}}temperatūrinis atsparumas šliaužimui |
|
Geriausias naudojimo dėklas |
Bendrosios paskirties vožtuvai |
Krumpliaračiai, velenai, sunkios jungtys |
Elektrinių turbinos |
Svarbi prekyba-: jėga prieš tvirtumą
Dažna klaida yra medžiagos pasirinkimas pagal tik tempimo stiprumą. Tačiau lauke atsparumas smūgiams (matuojamas Charpy V{1}}įpjovos testu) dažnai yra svarbesnė gedimo metrika.
Kambario temperatūroje anglinis plienas paprastai yra „kietas“, tačiau krintant temperatūrai gali tapti „stiklinis{0}}trapus“.
Legiruotasis plienas gali išlaikyti didelį stiprumą, išlaikant lankstumą. Pavyzdžiui, pridėjus 2-3 % nikelio, žymiai sumažėja plastiškumo-pereinamoji temperatūra iki trapios temperatūros (DBTT), todėl šaltame klimate išvengiama katastrofiškų gedimų.
Terminis apdorojimas: jėgos daugiklis
Liejinio savybės galutinai įvertinamos tik tada, kai jis palieka termiškai apdorotą{0}} krosnį. Nors anglinis plienas dažnai paprastai yra normalizuojamas, kad būtų patobulinta grūdėtumo struktūra, legiruotajam plienui paprastai reikalingas gesinimas ir grūdinimas (Q&T).
Gesinimas
Greitas aušinimas norint „užšaldyti“ norimą molekulinę struktūrą.
Grūdinimas
Pakaitinimas iki tam tikros temperatūros, kad tam tikras kietumas būtų pakeistas kietumu.
Techninė įžvalga
Legiruotasis plienas turi didesnį "kietėjimą". Tai reiškia, kad liejiniuose su storomis -sienose (pvz., 5- colių storio siurblio korpuse) legiruotasis plienas visame skerspjūvyje pasieks vienodą stiprumą, o anglinis plienas gali būti kietas tik paviršiuje.
Gamybos aspektai: apdirbimas ir suvirinimas
Medžiagos pasirinkimas vyksta per visą gamybos procesą:
Apdirbamumas
Anglinį plieną apdirbti daug lengviau ir pigiau. Labai-legiruotas plienas, ypač turintis daug Cr arba Mo, padidina įrankių susidėvėjimą ir ciklo trukmę.
Suvirinamumas
Mažai-anglies anglies plienas yra atlaidus. Legiruotiems plienams dažnai reikalingas išankstinis -kaitinimas ir po-suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT), kad būtų išvengta vandenilio įtrūkimų karščio paveiktoje zonoje (HAZ).
Tikslus liejimas
Jei jūsų dalis yra sudėtingos geometrijos, Investment Casting legiruotasis plienas gali sutaupyti pinigų, nes vėliau nebereikės brangaus apdirbimo.
Kaip išsirinkti tinkamą?
Norėdami pasirinkti tinkamą liejimą, užduokite savo inžinierių komandai šiuos keturis klausimus:
Kokia yra darbinė temperatūra?
Jei temperatūra viršija 800 laipsnių F (427 laipsniai) arba žemesnė nei -20 laipsnių F (-29 laipsniai), pereikite prie legiruotojo plieno.
01
Ar aplinka yra ėsdinanti?
Anglies plienui reikalingos brangios dangos. Jei skystis yra „rūgštus“ (H2S), turite nurodyti NACE{2}}atitinkantį legiruotą plieną.
02
Kokia yra smūgio apkrova?
Didelio{0}}smūgio kasybos ar statybos darbams reikalingas 4340 arba mangano lydinio atsparumas.
03
Kokia yra gyvavimo ciklo kaina?
Anglies plienas yra 20–50 % pigesnis iš anksto, bet jei jį reikia keisti kas 12 mėnesių, palyginti su lydinio dalimi, kuri tarnauja 5 metus, lydinys yra pigesnis pasirinkimas.
04
DUK
DUK
Kl .: Ar legiruotasis plienas visada stipresnis nei anglinis plienas?
A: Apskritai, taip. Dėl terminio apdorojimo ir cheminių priedų legiruotasis plienas gali pasiekti daug didesnį tempimo ir takumo stiprumą, netapdamas pernelyg trapus.
K: Kada turėčiau naudoti anglies plieną?
Ats.: naudokite anglinį plieną sąnaudoms -jautrioms, bendrosios
Kl .: Ar legiruotojo plieno liejinius galima suvirinti?
A: Taip, bet jie yra labiau „techniškai{0}}jautri“. Norint išlaikyti liejinio vientisumą, daugeliui lydinių rūšių reikalingas specialus išankstinis -kaitinimas ir po-suvirinimo terminis apdorojimas (PWHT).
Nėra „puikesnės“ medžiagos-tik „teisinga“ medžiaga, skirta naudoti. Anglies plienas išlieka ekonomiškai-efektyvios, bendrosios paskirties-projektavimo karaliumi. Tačiau kai parametrai apima didelį karštį, šaltį ar susidėvėjimą, legiruotasis plienas suteikia jūsų įrangai reikalingą draudimo polisą.
Ieškote techninės konsultacijos dėl kito aktorių atrankos projekto? Mūsų liejyklos inžinieriai specializuojasi ASTM A216 ir A217 standartuose. Susisiekite su mumis šiandien, kad peržiūrėtumėte savo brėžinius ir optimizuotumėte medžiagų pasirinkimą pagal našumą ir kainą.