Quali sono i principali elementi che influenzano la resistenza alla corrosione dei tubi fusi in acciaio inossidabile?
Tubi fusi in acciaio inossidabile sono ampiamente utilizzati nel settore petrolchimico, nelle apparecchiature per il trattamento termico, nella metallurgia e nei sistemi di combustione ad alta temperatura grazie alla loro eccellente resistenza meccanica, stabilità termica ed eccellente resistenza alla corrosione. Soprattutto in ambienti ad alta temperatura, alta pressione e fortemente corrosivi, la resistenza alla corrosione dei materiali è uno degli indicatori principali che influiscono sulla stabilità e sulla durata del prodotto.
Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd., situata sulla riva del bellissimo lago Taihu, ha accumulato una profonda base tecnica nel campo dei getti resistenti al calore, all'usura e alla corrosione con una capacità di colata annua di 5.000 tonnellate e una piattaforma di processo avanzata. Le sue serie di tubi centrifughi di alta lega, come tubi radianti, rulli affondanti, rulli per macchine continue, ecc., sono stati ampiamente utilizzati nel trattamento termico, nel vetro, nella fabbricazione della carta, nella metallurgia e in altre industrie e vengono esportati in Europa, Sud America, Giappone e altri paesi e regioni.
Cromo (Cr) - l'elemento centrale per la formazione del film di passivazione
Il cromo è l'elemento fondamentale che determina la caratteristica fondamentale dell'acciaio inossidabile "resistenza alla corrosione". Di solito, l'acciaio con un contenuto di cromo superiore al 10,5% ha la capacità di formare un film di passivazione stabile. Questo film di ossido ricco di cromo può coprire rapidamente la superficie del materiale e prevenire efficacemente la continua reazione di ossidazione.
Wuxi Dongmingguan utilizza leghe resistenti al calore ad alto contenuto di cromo per garantire che il contenuto di cromo sia superiore al 18% durante la produzione di tubi radianti, rulli affondanti e altri prodotti. Anche in atmosfere ossidanti ad alta temperatura o ambienti contenenti zolfo, può comunque mantenere una pellicola protettiva di ossido superficiale stabile, prolungando significativamente la durata. La compattezza e le proprietà autoriparanti del film di passivazione sono la chiave per migliorare la stabilità dei raccordi in ambienti altamente corrosivi.
Nichel (Ni) - Stabilizza la struttura dell'austenite e migliora la resistenza alla corrosione e la tenacità
Il nichel è uno stabilizzante dell'austenite che non solo può migliorare la resistenza alla corrosione nei tubi fusi in acciaio inossidabile, ma anche migliorare significativamente la duttilità alle alte temperature, la resistenza agli urti e la lavorabilità. Soprattutto in mezzi come l'idrogeno solforato e il cloruro, maggiore è il contenuto di nichel, migliore è la resistenza alla corrosione.
Wuxi Dongmingguan utilizza ampiamente sistemi di leghe con un contenuto di nichel compreso tra l'8% e il 35% nei processi di fusione di precisione e centrifuga. In particolare, nei tubi radianti ad alta temperatura, nei rulli inferiori del forno di riscaldamento e in altri scenari applicativi, vengono utilizzate leghe ad alto contenuto di nichel-cromo (come HK40, HP, HU, HT e altre leghe standard ASTM A297) per garantire che il materiale abbia un'eccellente stabilità strutturale e resistenza alla corrosione sia in atmosfere ossidanti che riducenti.
Molibdeno (Mo) - Migliora la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale
L'aggiunta di molibdeno migliora significativamente la resistenza alla vaiolatura dei tubi fusi in acciaio inossidabile in ambienti contenenti ioni cloruro (come ambienti con acqua di mare e nebbia salina) ed è un elemento di lega essenziale negli ambienti marini e negli impianti chimici. Resiste alla corrosione locale rafforzando la stabilità del film di passivazione.
In collaborazione con clienti giapponesi ed europei, Dongmingguan ha aggiunto il 2%-3% di elementi Mo ad alcuni rulli di forni per trattamento termico e rulli di affondamento di fascia alta, migliorando significativamente la stabilità di servizio del prodotto in atmosfere contenenti cloruri o atmosfere acide e garantendo che non vi siano vaiolature e desquamazioni sulla superficie durante il funzionamento a lungo termine.
Silicio (Si) e alluminio (Al): migliorano la resistenza all'ossidazione ad alta temperatura e la resistenza alla carburazione
Il silicio e l'alluminio possono migliorare la resistenza all'ossidazione dell'acciaio inossidabile in ambienti ad alta temperatura e prevenire ulteriore ossidazione ed erosione del carbonio formando una densa pellicola di ossido. Il suo ruolo è particolarmente importante in prodotti quali tubi radianti trattati termicamente e rulli del fondo di forni ad alta temperatura.
Wuxi Dongmingguan introduce un contenuto di silicio dell'1,5%-3,0% nei getti di alta lega in base alle esigenze di personalizzazione del cliente e simula e ottimizza l'evoluzione organizzativa dei getti in atmosfere ad alta temperatura attraverso software di simulazione come ANYCASTING, in modo che i tubi di radiazione mantengano ancora un basso tasso di ossidazione e una buona integrità strutturale sopra i 1000°C.
Quali sono i processi di fusione comunemente utilizzati nella produzione di tubi fusi in acciaio inossidabile?
Nei settori industriali ad alta temperatura e alta pressione come quello petrolchimico, del trattamento termico metallurgico e delle apparecchiature per il risparmio energetico, i tubi fusi in acciaio inossidabile sono ampiamente utilizzati grazie alla loro eccellente resistenza alle alte temperature, alla corrosione e alla resistenza meccanica. Per soddisfare gli elevati requisiti di precisione dimensionale dei tubi, densità organizzativa e coerenza delle prestazioni in condizioni di lavoro complesse, il processo di fusione utilizzato nel processo di produzione è diventato un anello chiave nel determinare la qualità.
Colata di investimento / Colata di schiuma persa EPC
La microfusione è un processo di fusione ad alta precisione, quasi a forma di rete, particolarmente adatto per getti di acciaio inossidabile con forme complesse, dimensioni precise ed elevati requisiti di superficie. Dongmingguan è in grado di produrre stabilmente giunti di tubi fusi, sezioni di flangia e raccordi per tubi personalizzati con strutture complesse e spessore di parete uniforme adottando il processo di sol di silice e la linea di produzione di schiuma persa (EPC).
Vantaggi tecnici:
Elevata finitura superficiale (il valore Ra può raggiungere i 3,2μm), piccolo volume di lavorazione successiva;
Elevata precisione dimensionale geometrica (può essere controllata a livello CT4-6);
Può produrre piccoli lotti di raccordi per tubi personalizzati di più varietà, rispondendo in modo flessibile alle esigenze del cliente;
Il processo di simulazione utilizza ANYCASTING per l'analisi del flusso e della solidificazione per evitare efficacemente difetti come pori e giunti freddi.
Soprattutto nella produzione di raccordi per tubi fusi di forma speciale, come barre della griglia per inceneritori di rifiuti e giunti di tubi di forni per il trattamento termico, la fusione di precisione è diventata il processo preferito grazie alla sua capacità di replica dello stampo e al buon mantenimento della forma.
Colata centrifuga: la tecnologia principale dei tubi di fusione in acciaio inossidabile altolegato
La fusione centrifuga è un processo che utilizza la forza centrifuga per modellare il metallo fuso lanciandolo verso la parete interna attraverso uno stampo rotante ad alta velocità. È ampiamente utilizzato per produrre getti di acciaio inossidabile con tubi tondi ad alta densità, pareti spesse e di grande diametro. Nel sistema di prodotti Dongmingguan, le fusioni centrifughe di fascia alta come tubi radianti, rulli affondanti e rulli per macchine continue sono applicazioni tipiche di questo processo.
Vantaggi tecnici:
Il metallo ha un'alta densità, quasi nessun foro di ritiro, inclusioni di scorie e forti prestazioni anti-penetrazione;
La struttura è uniforme, la grana è raffinata e la resistenza allo scorrimento è buona, particolarmente adatta per il funzionamento ad alta temperatura e a lungo termine;
Lo spessore della parete del tubo è controllabile e le leghe interne ed esterne possono essere ottimizzate mediante fusione a doppio flusso (come i tubi bimetallici);
Ha una forte resistenza all'ossidazione ad alta temperatura e alla fatica termica ed è adatto per forni a riscaldamento continuo e sistemi di tubi radianti.
Attualmente, Dongmingguan è in grado di produrre tubi per colata centrifuga in acciaio inossidabile con diametri che vanno da 50 mm a 1.000 mm e lunghezze fino a 4.000 mm, che vengono ampiamente esportati in mercati di alto livello come Europa, Sud America e Giappone. Basandosi su piattaforme di simulazione avanzate (ABAQUS, ANYCASTING), l'azienda prevede e analizza la fluidità, il comportamento di solidificazione e la distribuzione delle tensioni residue dei tubi fusi, migliorando notevolmente la velocità di primo passaggio e la stabilità di servizio dei prodotti.
Stampaggio in sabbia di resina: una soluzione flessibile per tubi fusi di grandi dimensioni e non standard
Per tubi di fusione in acciaio inossidabile con grandi dimensioni, forme speciali o lotti limitati, come gusci di tubi di forni di grandi dimensioni, basi di rulli di forni o sezioni di collegamento, la fusione in sabbia di resina è ancora ampiamente utilizzata grazie alla sua modellazione flessibile e alla forte adattabilità.
Vantaggi tecnici:
Basso costo, ciclo breve, adatto per ordini di lotti piccoli e medi e produzione di prove tecniche;
Possono essere prodotti getti con grandi strutture di tubazioni di forma speciale o strutture superficiali a più parti;
Il modello può essere modellato tridimensionalmente tramite CAD e UG, combinato con GEOMAGIC CON e apparecchiature di scansione 3D per il confronto e la verifica dell'accuratezza dimensionale.
Con il proprio gruppo di forni per il trattamento termico e il proprio centro di lavoro, Dongmingguan può eseguire vari processi come il trattamento con soluzioni solide, il trattamento di invecchiamento, la tornitura, la finitura superficiale interna ed esterna dopo il completamento del tubo di colata in sabbia di resina, garantendo che il prodotto venga consegnato in uno "stato utilizzabile".
Qual è l'effetto del processo di trattamento termico sulle prestazioni dei tubi fusi?
I tubi fusi in acciaio inossidabile sono ampiamente utilizzati in ambienti di lavoro ad alta temperatura e alta pressione come metallurgia, trattamento termico, petrolchimico, incenerimento dei rifiuti ed elettricità. Le loro prestazioni dipendono non solo dai materiali altolegati selezionati e dal processo di fusione, ma anche dal successivo processo di trattamento termico. Un trattamento termico ragionevole può migliorare significativamente le proprietà meccaniche, la stabilità organizzativa, la resistenza alla fatica termica e la resistenza alla corrosione dei tubi fusi, ed è l'anello fondamentale per il salto da "prodotti qualificati" a "prodotti di alta qualità".
Regolamento organizzativo: il trattamento termico rende la microstruttura più “scientifica”
Durante il processo di fusione, a causa della velocità di raffreddamento irregolare e della segregazione degli elementi di lega, i tubi in acciaio inossidabile spesso formano strutture difettose come grani grossi, segregazione dei dendriti e reti di carburo. Attraverso processi di trattamento termico come il trattamento di solubilizzazione e il trattamento di invecchiamento, lo stato organizzativo può essere notevolmente migliorato:
Trattamento della soluzione: riscaldare il tubo fuso a 1050~1150℃ e quindi raffreddarlo rapidamente per favorire la completa dissoluzione dei carburi e di altre fasi precipitate e trasformare l'organizzazione in austenite uniforme o fase mista di austenite δ, eliminando lo stress del getto e la fase fragile.
Trattamento termico di stabilizzazione/trattamento di invecchiamento: mantenere il calore a bassa temperatura per diverse ore per favorire la precipitazione uniforme di fasi benefiche come i carburi fini dispersi e migliorare la resistenza allo scorrimento viscoso e alla fatica termica.
Nella produzione di tipici tubi fusi in alta lega come tubi radianti, rulli di affondamento e rulli del fondo del forno, Dongmingguan abbinerà accuratamente il sistema di trattamento termico in base al tipo di materiale (come HK40, HP-Nb, HP-MA) e combinerà software di analisi di simulazione (come ABAQUS, ANYCASTING) per prevedere i cambiamenti di stress, ottimizzando così i parametri di processo e raggiungendo un equilibrio dinamico tra organizzazione e prestazioni.
Miglioramento delle prestazioni: miglioramento complessivo dalla "durezza" alla "tenacità"
Diversi tubi fusi affrontano diversi tipi di prove di sollecitazione durante l'uso, come sollecitazione di trazione ad alta temperatura, fatica termica a temperatura alternata, vaiolatura in mezzi corrosivi, ecc. Il trattamento termico può migliorare efficacemente le seguenti proprietà:
Migliore resistenza allo scorrimento viscoso: quando funziona per lungo tempo ad alta temperatura (come 1000 ℃), il tubo fuso trattato termicamente può mantenere una buona stabilità dimensionale e organizzativa e adattarsi ad ambienti con carico termico a lungo termine come forni di cracking petrolchimici e inceneritori.
Resistenza agli urti migliorata: il raffreddamento rapido dell'isolamento ad alta temperatura può affinare i grani e ridurre l'aggregazione dei carburi ai bordi dei grani, migliorando così la capacità di assorbimento degli urti dei tubi fusi in condizioni di lavoro complesse.
Maggiore resistenza alla corrosione: soprattutto per le leghe ricche di Cr, Ni e Nb, dopo il trattamento termico si formano un denso film di passivazione e un'eccellente fase di austenite, che aiuta a migliorare la resistenza alla corrosione superficiale e la resistenza all'ossidazione.
Per example, the high-sulfur easy-to-cut centrifugal cast pipes produced by Dongmingguan, in addition to ensuring the mechanical processing performance, heat treatment also needs to take into account the stability of the organization and the resistance to heat corrosion. By optimizing the temperature-time curve, it is ultimately ensured that the product meets the dual standards in terms of mechanical properties and durability.
Rilasciare lo stress residuo per garantire stabilità dimensionale e durata
I tubi in acciaio inossidabile fuso generano inevitabilmente tensioni residue interne durante il processo di solidificazione e raffreddamento. Se questa sollecitazione non viene controllata, potrebbe causare fessurazioni, deformazioni e persino guasti precoci durante l'uso. Attraverso il trattamento di rinvenimento o ricottura ad alta temperatura, è possibile ottenere:
Rilascio e omogeneizzazione delle tensioni residue;
Controllo della deformazione della forma per migliorare la stabilità dimensionale;
Ridurre il rischio di origine di crack e aumentare la durata complessiva.
Dongmingguan utilizza un forno per trattamento termico per il riscaldamento generale e il trattamento di raffreddamento lento e utilizza uno scanner 3D e il software GEOMAGIC CON per confrontare le variazioni dimensionali dei tubi fusi prima e dopo il riscaldamento, garantendo che i prodotti possano essere utilizzati nelle apparecchiature del cliente senza preoccupazioni dopo la consegna.
Ottimizzazione del rafforzamento superficiale e della capacità antiossidante
Per cast pipes such as furnace rollers, hot air ducts, incinerator components, etc. that are exposed to high-temperature oxidizing atmospheres for a long time, Dongmingguan can also perform special heat treatments according to customer needs, such as surface aluminizing, chromizing, anti-oxidation layer treatment, etc., to improve surface oxidation resistance and high-temperature gas erosion resistance.
Colata centrifuga
