Analisi tecnica della porosità e dell'inclusione di scorie nei getti di acciaio inossidabile

Nel Fusione di acciaio inossidabile processo, Poosità e Dentroclusione di scorie rappresentano due delle sfide di qualità più critiche che riguardano l’integrità strutturale e la resistenza alla corrosione. Per componenti di alta precisione come Fusioni del riduttore del gomito in acciaio inossidabile , questi difetti microscopici possono portare a guasti catastrofici durante i test di pressione o a un degrado prematuro in ambienti corrosivi.

Cause principali della porosità nei getti di acciaio inossidabile

Poosità si manifesta come piccoli vuoti o buchi all'interno della matrice metallica. A seconda del meccanismo di formazione, questi sono classificati in pori di gas, pori reattivi e pori di precipitazione.

Assorbimento di gas durante la fusione

Durante la fase di fusione, l'acciaio inossidabile fuso è altamente suscettibile all'assorbimento di idrogeno (H) e azoto (N) dall'atmosfera. Quando la temperatura scende dopo il versamento, la solubilità di questi gas nell'acciaio inossidabile solido diminuisce drasticamente. Se la velocità di raffreddamento è troppo elevata, i gas precipitati rimangono intrappolati formandosi Microporosità in tutto il Fusione di acciaio inossidabiles .

Degassamento della muffa del guscio

In Colata di investimento , se il guscio ceramico contiene umidità residua o leganti organici a causa di una cottura insufficiente, si genera un grande volume di gas nel momento in cui entra l'acciaio fuso. Se la shell non è sufficiente Permeabilità , questo gas viene forzato nel flusso di metallo anziché fuoriuscire attraverso le pareti dello stampo.

Disossidazione incompleta

L'acciaio inossidabile contiene alti livelli di cromo, che si ossida facilmente. Se Disossidante sono insufficienti, l'ossigeno (O) reagisce con il carbonio (C) nell'acciaio per produrre bolle di monossido di carbonio (CO). Questo Poosità reattiva si trova spesso nelle sezioni di Riduttore del gomito getti in cui lo spessore delle pareti cambia bruscamente, influenzando la dinamica del flusso.

Meccanismi di formazione dell'inclusione delle scorie

Dentroclusione di scorie si riferisce alle impurità non metalliche intrappolate all'interno della fusione. Queste inclusioni interrompono la continuità della matrice di acciaio inossidabile e agiscono come concentratori di stress dove hanno origine le crepe.

Prodotti di ossidazione dalla fusione

Durante la fusione nel forno a induzione, gli elementi leganti reagiscono con l'aria per formare ossidi come Al2O3 o SiO2. Se a questi ossidi non viene concesso il tempo sufficiente per galleggiare sullo strato di scoria superficiale prima di essere versati, vengono trasportati nella cavità dello stampo e vengono incorporati nel prodotto finale.

Turbolenza del sistema di gate

Un design improprio Sistema di gating può rendere turbolento il metallo fuso. In geometrie complesse come Riduttore del gomito Castings , improvvisi cambiamenti nella velocità del flusso creano vortici che risucchiano le scorie superficiali nel flusso metallico. Una volta all'interno dello stampo, queste impurità sono difficili da rimuovere.

Erosione refrattaria

L'acciaio fuso ad alta temperatura esercita una forza erosiva significativa sui rivestimenti delle siviere e sulle coppe di colata. Se i materiali refrattari hanno una bassa resistenza termica, le particelle potrebbero sfaldarsi ed entrare nello stampo, provocando Inclusione di sabbia o difetti di scorie solide che indeboliscono il getto.

Impatto sulla lavorazione meccanica e sulle applicazioni sul campo

I difetti dell'acciaio inossidabile spesso rimangono nascosti fino al Lavorazione o fase di prova della pressione. Sottosuolo Poosità rivelato durante la tornitura o la fresatura crea cavità visibili sulle superfici di tenuta, causando perdite. Inoltre, nei sistemi di gestione dei fluidi, Dentroclusione di scorie i siti sono soggetti a corrosione elettrochimica a causa di disomogeneità chimiche, che li rendono l’anello più debole di una rete di tubazioni.

Utilizzando Test a raggi X (RT) e Ispezione dei liquidi penetranti (PT) consente ai produttori di identificare e rifiutare Fusione di acciaio inossidabiles con difetti interni, garantendo che ogni componente soddisfi ASTM A351 or EN10213 norme per la sicurezza industriale.