Varmebestandig stålstøpegods etter investeringsstøpeprosess

Varmebestandig stål refererer til stål med høy temperatur oksidasjonsmotstand og høy temperatur styrke.Høy temperatur oksidasjonsmotstand er en viktig betingelse for å sikre at arbeidsstykket fungerer lenge ved høy temperatur.I et oksiderende miljø som luft med høy temperatur, reagerer oksygen kjemisk med ståloverflaten for å danne en rekke jernoksidlag.Oksydlaget er veldig løst, mister de opprinnelige egenskapene til stål, og er lett å falle av.For å forbedre høytemperaturoksidasjonsmotstanden til stål, legges legeringselementer til stålet for å endre oksidstrukturen.Vanlige legeringselementer er krom, nikkel, krom, silisium, aluminium og så videre.Høytemperaturoksidasjonsmotstanden til stål er kun relatert til den kjemiske sammensetningen.

Høytemperaturstyrke refererer til stålets evne til å tåle mekaniske belastninger i lang tid ved høye temperaturer.Det er to hovedeffekter av stål under mekanisk belastning ved høy temperatur.Den ene er mykning, det vil si at styrken avtar med økende temperatur.Den andre er kryp, det vil si under påvirkning av konstant stress, øker mengden av plastisk deformasjon sakte med tiden.Den plastiske deformasjonen av stål ved høy temperatur er forårsaket av intragranulær glidning og korngrenseslip.For å forbedre høytemperaturstyrken til stål, brukes vanligvis legeringsmetoder.Det vil si at legeringselementer tilsettes stålet for å forbedre bindingskraften mellom atomer og danne en gunstig struktur.Tilsetning av krom, molybden, wolfram, vanadium, titan, etc., kan styrke stålmatrisen, øke rekrystalliseringstemperaturen, og kan også danne forsterkende fasekarbider eller intermetalliske forbindelser, som Cr23C6, VC, TiC osv. Disse forsterkningsfasene er stabil ved høye temperaturer, løses ikke opp, samler seg ikke for å vokse og opprettholder hardheten.Nikkel tilsettes hovedsakelig for å oppnåaustenitt.Atomene i austenitt er ordnet tettere enn ferritt, bindingskraften mellom atomer er sterkere, og diffusjon av atomer er vanskeligere.Derfor er høytemperaturstyrken til austenitt bedre.Det kan sees at høytemperaturstyrken til varmebestandig stål ikke bare er relatert til den kjemiske sammensetningen, men også relatert til mikrostrukturen.

Høylegert varmebestandigstøpegods av ståler mye brukt i anledninger der arbeidstemperaturen overstiger 650 ℃.Varmebestandig stålstøpegods refererer til stål som arbeider ved høye temperaturer.Utviklingen av varmebestandige stålstøpegods er nært knyttet til den teknologiske fremgangen i ulike industrisektorer som kraftstasjoner, kjeler, gassturbiner, forbrenningsmotorer og flymotorer.På grunn av de ulike temperaturene og spenningene som brukes av ulike maskiner og enheter, samt ulike miljøer, er også ståltypene som brukes.

Standarder for varmebestandig støpestål i forskjellige land
1) Kinesisk standard
GB/T 8492-2002 "Technical Conditions for Heat-Resistant Steel Castings" spesifiserer karakterene og de mekaniske egenskapene ved romtemperatur til forskjellige varmebestandige støpestål.
2) Europeisk standard
EN 10295-2002 standarder for varmebestandig støpestål inkluderer austenittisk varmebestandig rustfritt stål, ferritisk varmebestandig rustfritt stål og austenittisk-ferritisk dupleks varmebestandig rustfritt stål, samt nikkelbaserte legeringer og koboltbaserte legeringer.
3) Amerikanske standarder
Den kjemiske sammensetningen spesifisert i ANSI/ASTM 297-2008 "General Industrial Iron-Chromium, Iron-Chromium-Nickel Heat-resistant Steel Castings" er grunnlaget for aksept, og den mekaniske ytelsestesten utføres kun når kjøper ber om det kl. tidspunktet for bestilling.Andre amerikanske standarder som involverer varmebestandig støpestål inkluderer ASTM A447/A447M-2003 og ASTM A560/560M-2005.
4) Tysk standard
I DIN 17465 "Technical Conditions for Heat-Resistant Steel Castings", er den kjemiske sammensetningen, de mekaniske egenskapene ved romtemperatur og de høytemperaturmekaniske egenskapene til forskjellige varmebestandige støpestålkvaliteter spesifisert separat.
5) Japansk standard
Karakterene i JISG5122-2003 "Heat-resistant Steel Castings" er i utgangspunktet de samme som den amerikanske standard ASTM.
6) Russisk standard
Det er 19 varmebestandige støpestålkvaliteter spesifisert i GOST 977-1988, inkludert varmebestandig stål med middels krom og høykrom.

Påvirkningen av kjemisk sammensetning på levetiden til varmebestandig stål
Det er ganske mange kjemiske elementer som kan påvirke levetiden til varmebestandig stål.Disse effektene manifesteres i å forbedre stabiliteten til strukturen, forhindre oksidasjon, danne og stabilisere austenitt og forhindre korrosjon.For eksempel kan sjeldne jordartsmetaller, som er sporstoffer i varmebestandig stål, forbedre oksidasjonsmotstanden til stål betydelig og endre termoplastisiteten.Grunnmaterialene til varmebestandig stål og legeringer velger generelt metaller og legeringer med relativt høyt smeltepunkt, høy selvdiffusjonsaktiveringsenergi eller lav stablingsfeilenergi.Ulike varmebestandige stål og høytemperaturlegeringer har svært høye krav til smelteprosessen, fordi tilstedeværelsen av inneslutninger eller visse metallurgiske defekter i stålet vil redusere materialets utholdenhetsgrense.

Påvirkningen av avansert teknologi som løsningsbehandling på levetiden til varmebestandig stål
For metallmaterialer vil bruk av ulike varmebehandlingsprosesser påvirke strukturen og kornstørrelsen, og dermed endre vanskelighetsgraden for termisk aktivering.I analysen av støpesvikt er det mange faktorer som fører til svikten, hovedsakelig termisk tretthet fører til sprekkinitiering og utvikling.Tilsvarende er det en rekke faktorer som påvirker initiering og forplantning av sprekker.Blant dem er svovelinnholdet ekstremt viktig fordi sprekkene stort sett utvikles langs sulfider.Svovelinnholdet påvirkes av kvaliteten på råvarene og smeltingen av dem.For støpegods som arbeider under en beskyttende atmosfære av hydrogen, hvis hydrogensulfid er inneholdt i hydrogenet, vil støpegodset bli svolet.For det andre vil tilstrekkeligheten av løsningsbehandling påvirke styrken og seigheten til støpegodset.