Teknisk analys av porositet och slagg i gjutgods av rostfritt stål

I den Rostfritt stålgjutning process, Pellerositet och Slag Inkludering representerar två av de mest kritiska kvalitetsutmaningarna som påverkar strukturell integritet och korrosionsbeständighet. För högprecisionskomponenter som Armbågsreducerande gjutgods i rostfritt stål , kan dessa mikroskopiska defekter leda till katastrofala fel under trycktestning eller för tidig nedbrytning i korrosiva miljöer.

Grundorsaker till porositet i gjutgods av rostfritt stål

Pellerositet visar sig som små hålrum eller hål i metallmatrisen. Beroende på bildningsmekanismen kategoriseras dessa i gashål, reaktiva porer och utfällningsporer.

Gasabsorption under smältning

Under smältsteget är smält rostfritt stål mycket känsligt för att absorbera väte (H) och kväve (N) från atmosfären. När temperaturen sjunker efter hällning, minskar lösligheten av dessa gaser i fast rostfritt stål kraftigt. Om kylningshastigheten är för hög, fångas de utfällda gaserna och bildas Mikroporositet genom hela Rostfritt stålgjutnings .

Skalmögelavgasning

In Investeringsgjutning , om det keramiska skalet innehåller kvarvarande fukt eller organiska bindemedel på grund av otillräcklig bränning, genereras en stor volym gas i samma ögonblick som det smälta stålet kommer in. Om skalet saknar tillräckligt Permeabilitet , denna gas tvingas in i metallströmmen snarare än att fly genom formväggarna.

Ofullständig deoxidation

Rostfritt stål innehåller höga halter av krom, som lätt oxiderar. Om Desoxidationsmedel medlen är otillräckliga, syre (O) reagerar med kol (C) i stålet för att producera kolmonoxid (CO) bubblor. Detta Reaktiv porositet finns ofta i avsnitt av Armbågsreducerare gjutgods där väggtjockleken ändras abrupt, vilket påverkar flödesdynamiken.

Mekanismer för slagginklusionsbildning

Slag Inkludering hänvisar till icke-metalliska föroreningar som fångas inuti gjutgodset. Dessa inneslutningar stör kontinuiteten i den rostfria stålmatrisen och fungerar som spänningskoncentratorer där sprickor uppstår.

Oxidationsprodukter från smältning

Under induktionsugnssmältning reagerar legeringselement med luft och bildar oxider som Al2O3 eller SiO2. Om dessa oxider inte ges tillräckligt med tid att flyta till ytslaggskiktet innan de hälls, förs de in i formhålan och bäddas in i slutprodukten.

Turbulens för grindsystem

En felaktigt utformad Portsystem kan göra att den smälta metallen blir turbulent. I komplexa geometrier som Armbågsreducerare Castings plötsliga förändringar i flödeshastighet skapar virvlar som suger in ytslagg i metallströmmen. Väl inne i formen är dessa föroreningar svåra att ta bort.

Eldfast erosion

Det smälta stålet med hög temperatur utövar betydande erosiv kraft på skänkfoder och grindkoppar. Om de eldfasta materialen har låg termisk hållfasthet kan partiklar flagna av och komma in i formen, vilket resulterar i Sand Inkludering eller fasta slaggdefekter som försvagar gjutgodset.

Inverkan på bearbetning och fältapplikationer

Defekter i rostfritt stål förblir ofta dolda tills Maskinbearbetning eller tryckprovningsfas. Under ytan Pellerositet avslöjas under svarvning eller fräsning skapar synliga gropar på tätningsytor, vilket leder till läckor. Dessutom, i vätskehanteringssystem, Slag Inkludering platser är benägna för elektrokemisk korrosion på grund av kemiska inhomogeniteter, vilket gör dem till den svagaste länken i ett rörnät.

Använder Röntgentestning (RT) och Inspektion av färgpenetrant (PT) gör det möjligt för tillverkare att identifiera och avvisa Rostfritt stålgjutnings med interna defekter, vilket säkerställer att varje komponent möter ASTM A351 or EN 10213 standarder för industriell säkerhet.