Teknisk analyse av porøsitet og slagginkludering i støpegods av rustfritt stål

I Støping av rustfritt stål prosess, Pellerøsitet og Slagg inkludering representerer to av de mest kritiske kvalitetsutfordringene som påvirker strukturell integritet og korrosjonsbestandighet. For høypresisjonskomponenter som Albuereduksjonsstøpte i rustfritt stål , kan disse mikroskopiske defektene føre til katastrofal svikt under trykktesting eller for tidlig nedbrytning i korrosive miljøer.

Grunnårsaker til porøsitet i støpegods i rustfritt stål

Pellerøsitet manifesterer seg som små tomrom eller hull i metallmatrisen. Avhengig av formasjonsmekanismen er disse kategorisert i gasshull, reaktive porer og nedbørsporer.

Gassabsorpsjon under smelting

Under smeltetrinnet er smeltet rustfritt stål svært utsatt for å absorbere hydrogen (H) og nitrogen (N) fra atmosfæren. Når temperaturen synker etter helling, avtar løseligheten av disse gassene i fast rustfritt stål kraftig. Hvis kjølehastigheten er for høy, fanges de utfelte gassene og dannes Mikroporøsitet gjennom hele Støping av rustfritt ståls .

Shell Mold Outgassing

I Ivestment Casting , hvis det keramiske skallet inneholder gjenværende fuktighet eller organiske bindemidler på grunn av utilstrekkelig brenning, genereres et stort volum gass i det øyeblikket det smeltede stålet kommer inn. Hvis skallet mangler tilstrekkelig Permeabilitet , blir denne gassen tvunget inn i metallstrømmen i stedet for å unnslippe gjennom formveggene.

Icomplete Deoxidation

Rustfritt stål inneholder høye nivåer av krom, som oksiderer lett. Hvis Deoksideringsmiddel midler er utilstrekkelige, oksygen (O) reagerer med karbon (C) i stålet for å produsere karbonmonoksid (CO) bobler. Dette Reaktiv porøsitet finnes ofte i seksjoner av Albuereduksjon støpegods hvor veggtykkelsen endres brått, noe som påvirker strømningsdynamikken.

Mekanismer for slagg-inkludering

Slagg inkludering refererer til ikke-metalliske urenheter fanget inne i støpegodset. Disse inneslutningene forstyrrer kontinuiteten til den rustfrie stålmatrisen og fungerer som spenningskonsentratorer der sprekker oppstår.

Oksidasjonsprodukter fra smelting

Under induksjonsovnssmelting reagerer legeringselementer med luft for å danne oksider som Al2O3 eller SiO2. Hvis disse oksidene ikke får nok tid til å flyte til overflateslagglaget før de helles, føres de inn i formhulen og blir innebygd i sluttproduktet.

Turbulens i portsystemet

En feil utformet Portsystem kan føre til at det smeltede metallet blir turbulent. I komplekse geometrier som Albuereduksjon Castings , skaper plutselige endringer i strømningshastighet virvler som suger overflateslagg inn i metallstrømmen. Når de først er inne i formen, er disse urenhetene vanskelige å fjerne.

Ildfast erosjon

Det smeltede stålet med høy temperatur utøver betydelig erosiv kraft på øseforinger og portkopper. Hvis de ildfaste materialene har lav termisk styrke, kan partikler flasse av og komme inn i formen, noe som resulterer i Sand Inkludering eller faste slaggdefekter som svekker støpingen.

Innvirkning på maskinering og feltapplikasjoner

Defekter i rustfritt stål forblir ofte skjult frem til Maskinering eller trykktestfasen. Undergrunnen Pellerøsitet avslørt under dreiing eller fresing skaper synlige groper på tetningsflater, noe som fører til lekkasjer. Videre, i væskehåndteringssystemer, Slagg inkludering nettsteder er utsatt for elektrokjemisk korrosjon på grunn av kjemiske inhomogeniteter, noe som gjør dem til det svakeste leddet i et rørnettverk.

Utnytter Røntgentesting (RT) og Dye Penetrant Inspeksjon (PT) lar produsenter identifisere og avvise Støping av rustfritt ståls med interne defekter, som sikrer at hver komponent møtes ASTM A351 or EN 10213 standarder for industriell sikkerhet.