Teknisk analyse af porøsitet og slagg inklusion i støbegods af rustfrit stål

I den Støbning af rustfrit stål proces, Pellerøsitet og Slag inklusion repræsenterer to af de mest kritiske kvalitetsudfordringer, der påvirker strukturel integritet og korrosionsbestandighed. Til højpræcisionskomponenter som Albuereducerende støbegods i rustfrit stål , kan disse mikroskopiske defekter føre til katastrofale fejl under trykprøvning eller for tidlig nedbrydning i korrosive miljøer.

Grundårsager til porøsitet i støbegods af rustfrit stål

Pellerøsitet viser sig som små hulrum eller huller i metalmatrixen. Afhængigt af dannelsesmekanismen er disse kategoriseret i gashuller, reaktive porer og udfældningsporer.

Gasabsorption under smeltning

Under smeltefasen er smeltet rustfrit stål meget modtageligt for at absorbere brint (H) og nitrogen (N) fra atmosfæren. Da temperaturen falder efter hældning, falder opløseligheden af ​​disse gasser i fast rustfrit stål kraftigt. Hvis afkølingshastigheden er for høj, fanges de udfældede gasser og dannes Mikroporøsitet hele vejen igennem Støbning af rustfrit ståls .

Skalform udgassing

I Ivestment Casting , hvis den keramiske skal indeholder restfugt eller organiske bindemidler på grund af utilstrækkelig brænding, dannes en stor mængde gas i det øjeblik det smeltede stål trænger ind. Hvis skallen mangler tilstrækkelig Permeabilitet , tvinges denne gas ind i metalstrømmen i stedet for at undslippe gennem formvæggene.

Icomplete Deoxidation

Rustfrit stål indeholder høje niveauer af krom, som let oxiderer. Hvis Deoxidationsmiddel midlerne er utilstrækkelige, ilt (O) reagerer med kulstof (C) i stålet for at producere kulilte (CO) bobler. Dette Reaktiv porøsitet findes ofte i afsnit af Albuereducer støbninger, hvor vægtykkelsen ændrer sig brat, hvilket påvirker strømningsdynamikken.

Mekanismer for slaginklusion

Slag inklusion henviser til ikke-metalliske urenheder fanget inde i støbegodset. Disse indeslutninger forstyrrer kontinuiteten af ​​den rustfri stålmatrix og fungerer som spændingskoncentratorer, hvor revner opstår.

Oxidationsprodukter fra smeltning

Under induktionsovnsmeltning reagerer legeringselementer med luft og danner oxider såsom Al2O3 eller SiO2. Hvis disse oxider ikke får tid nok til at flyde til overfladens slaggelag, før de hældes, føres de ind i støbeformens hulrum og bliver indlejret i slutproduktet.

Portsystem turbulens

En forkert designet Portsystem kan få det smeltede metal til at blive turbulent. I komplekse geometrier som Albuereducer Castings , pludselige ændringer i strømningshastigheden skaber hvirvler, der suger overfladeslagge ind i metalstrømmen. Når først de er inde i formen, er disse urenheder svære at fjerne.

Ildfast erosion

Det smeltede højtemperaturstål udøver en betydelig erosiv kraft på øsebeklædning og portskåle. Hvis de ildfaste materialer har lav termisk styrke, kan partikler flage af og trænge ind i formen, hvilket resulterer i Sand inklusion eller faste slaggefejl, der svækker støbningen.

Indvirkning på bearbejdning og feltapplikationer

Fejl i rustfrit stål forbliver ofte skjult indtil Bearbejdning eller trykprøvningsfase. Undergrunden Pellerøsitet afsløret under drejning eller fræsning skaber synlige huller på tætningsflader, hvilket fører til utætheder. Desuden i væskehåndteringssystemer, Slag inklusion steder er tilbøjelige til elektrokemisk korrosion på grund af kemiske inhomogeniteter, hvilket gør dem til det svageste led i et rørnetværk.

Bruger Røntgenundersøgelse (RT) og Inspektion af farvestofpenetrant (PT) giver producenterne mulighed for at identificere og afvise Støbning af rustfrit ståls med interne defekter, hvilket sikrer, at hver komponent opfylder ASTM A351 or EN 10213 standarder for industriel sikkerhed.