Baland haroratli muhitda pishirilgan zanglamaydigan po'lat qanday ishlaydi?

Yuqori haroratlarda austenit afzalligi

Stainless steel quyulmasi asosan o'zining austenit tuzilishi tufayli issiq muhitda o'zini saqlaydi. 304 va 316 ning quyulma ekvivalentlari bo'lgan CF8 va CF8M kabi darajalar xona haroratidan erish haroratgacha markazga markazlangan kubik panjarani saqlaydi. Bu tuzilish ferritli po'latlar boshdan o'tkazadigan fazo o'zgarishini boshdan o'tkazmaydi, shuning uchun kristall tuzilishdagi o'zgarish bilan bog'liq kuchning keskin pasayishi bo'lmaydi. Aksincha, kuch harorat bilan asta-sekin pasayadi, bu esa pech qo'llab-quvvatlovchilari, naychalar uchun osmalar va yonilg'i nozullari kabi detallar uchun bashorat qilinadigan ishlash doirasi beradi.

Qoplam qarshiligi va xrom oksidining roli

Yuqori haroratda poʻlat detallarga haqiqiy zarar yetkazuvchi narsa faqat yumshash emas, balki gidroksidlanish hamdir. Ruxsat etilgan chelik quyulmasi oʻzining qotishmasidagi xrom tufayli sirtida zich, yopishqoq xrom gidroksid qatlamini hosil qiladi va shu sababli oʻziga xos qoplamga ega boʻladi. Bu qatlam diffuziya toʻsiq vazifasini bajarib, kislorodning keyingi hujumini sekinlashtiradi. Bu effekt konsentratsiyaga bogʻliq. 18 foiz xromli qotishma 870°C da qoniqarli darajada chidamli, lekin CK20 quyulma darajasida boʻlgani kabi xrom miqdorini 25 foizgacha oshirish amaliy ishlatish chegarasini 1000°C dan oshiradi. Nikel ham austenitni barqarorlashtirish va termik sikllarda gidroksid qatlamining yopishqoqligini yaxshilash orqali hissasi bor.

Quyilgan chelik komponentlaridagi suvlik xatti-harakati

Yuqori haroratda doimiy yuk ostida sekin, doimiy deformatsiya — krep — ko'plab pech qismlarining yashash muddatini belgilaydi. Qo'tiqning donali tuzilishi, uning o'zaro shoxlanadigan karbidlari bilan birga, ham barokat, ham qahramonlik bo'lishi mumkin. Mayda, tarqoq karbidlar don chegaralarini qamrab oladi va dastlab krep bo'shliqlarining hosil bo'lishini to'satadi. Biroq, minglab soat davomida bu karbidlar kattalashib ketadi va sigma kabi yangi fazalar ajralib chiqadi, bu esa asta-sekin krep mustahkamligini pasaytiradi. Yuqori haroratda ishlash uchun mo'ljallangan quyidagi alyuminiyli achchiq po'lat darajalari, ayniqsa ASTM A297 standartiga mos keladiganlari, komponentning ish faoliyati davomida barqaror karbid tarmog'ini saqlash uchun xrom, nikel va uglerod miqdorini muvozanatlashni ta'minlaydi.

To'g'ri darajani tanlash: 304, 316 va 310 haqida ma'lumotga asoslangan tahlil

Har bir alyuminiyli qotishma uchun oksidlanish tezlashib ketadigan va mustahkamlik keskin pasayadigan harorat chegarasi mavjud. Quyidagi jadval uchta keng tarqalgan quyidagi alyuminiyli achchiq po'lat darajalarini solishtiradi.

Issiqlikqa chidamli qotishmalar bo'yicha ma'lumotlar, jumladan, «Stainless Steels» bo'yicha ASM maxsus qo'llanmasidan tayyorlangan ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, CF8 dan CK20 gacha o'tish tsiklik oksidlantirish sharoitida amaliy foydalanish muddatini ikki baravar orttirishi mumkin. CF8M tarkibidagi molibden faqat bir oz oqishga chidamli likni oshiradi; doimiy yuqori haroratda ishlash uchun asosiy o'zgarish — xrom va nikel muvozanati.

Issiqlikni qayta ishlash uchun moslamalarning vafot etishidan olingan darslar

Ohio shtatidagi bir tijorat issiqlik ishlov berish zavodida avtomobillarga karburizatsiya sikllari uchun 925°C da CF8 dan quyilgan savat turidagi qurilmalar ishlatilgan. Ushbu qurilmalar uzluksiz to'rt oy davom etgan ishlashdan keyin bir necha millimetrga egilmoqda va ularga yuklangan detallarni shakl o'zgartirayotgan. Keyingi tekshiruv natijasida dona chegaralarida kuchli oksidlanish va karbidlarning sezilarli maydonlashishi aniqlangan. Zavod qurilmalarni CK20 quyilmalari bilan almashtirgan. Yuqori xrom va nikel tarkibiga ega bo'lgan CK20 quyilmalari almashtirish muddatini ikki baravar uzaytirgan va o'lchovlar doimiyliklarining yaxshilanishi natijasida shakl o'zgartirilgan detallardan hosil bo'ladigan chiqindilarni taxminan 15 foizga kamaytirgan. CK20 quyilmalari boshlang'ich narxi taxminan 30 foiz yuqori bo'lsada, bu almashtirish bir yil ichida o'zini qoplagan.

Issiqlik kengayishini va tsiklik ishlatilishni muvozanatlash

Stainless steel quyilmalari uglerodli yoki past qotishma liq po'latlarga nisbatan ko'proq kengayadi. Bir necha marta kuniga xona haroratidan 900°C gacha isitiladigan detallarda issiqlikka chidamlilik yetishmasligi oksid qatlamini shikastlashi va yangi metallni oksidlanishga ochiq qilishi mumkin. Keng radiuslar bilan loyihalash, keskin kesim o'zgarishlaridan qochish va ishlatiladigan haroratda etarli plastiklikka ega darajani tanlash kimyoviy tarkib bilan bir xil ahamiyatga ega. Quyish jarayoni o'zida bu jihatdan afzallik beradi, chunki u issiqlik shikastlanishlari boshlanishini istagancha kamaytiruvchi siljishsiz o'tishlar va bir xil devor qatlamlarini shakllantirish imkonini beradi. JBD kabi yuqori haroratli qotishmalar bilan ishlovchi quyish zavodlari ushbu quyilmalarning umr ko'rish muddatini g'umon qilishdan ham ortiq darajada oshirish uchun namuna loyihalash va qattiq bo'lishni modellashtirishga tayanadi.