Optimisation Pièces moulées en acier inoxydable améliorer leur résistance à la corrosion et leurs propriétés mécaniques implique de nombreux aspects tels que la sélection des matériaux, l'optimisation du processus de coulée, la technologie de post-traitement et l'analyse de scénarios d'application. Voici des mesures d'optimisation et des pistes techniques spécifiques :
Choisissez le bon matériau en acier inoxydable
Ajuster la proportion des éléments principaux
Augmenter la teneur en chrome (Cr) (18 % à 25 %) : Améliorer la résistance à l'oxydation et à la corrosion des pièces moulées.
Augmenter la teneur en nickel (Ni) (8 % à 12 %) : Améliorer la résistance du matériau à la fissuration par corrosion sous contrainte et améliorer la ténacité.
Ajouter des oligo-éléments clés
Molybdène (Mo) : Améliore considérablement la résistance à la corrosion par piqûres et fissures, particulièrement adapté aux environnements riches en chlorures.
Azote (N) : Améliore la résistance mécanique et améliore la résistance à la corrosion locale.
Titane (Ti) ou niobium (Nb) : Empêche la corrosion intergranulaire, notamment après soudage.
Choisissez le type d'acier en fonction du scénario d'application
Acier inoxydable austénitique (tel que 304, 316) : possède de bonnes propriétés complètes et convient à la plupart des environnements.
Acier inoxydable duplex (tel que 2205) : possède à la fois une haute résistance et une excellente résistance à la corrosion, adapté aux environnements chimiques et marins.
Acier inoxydable trempé par précipitation (tel que 17-4PH) : Excellent en termes de résistance élevée et de résistance à la corrosion, peut être utilisé dans les domaines aérospatial et médical.
Optimiser le processus de casting
Améliorer la pureté du métal
Utilisez des procédés de fusion sous vide ou de refusion sous laitier électrique pour réduire les gaz et les inclusions dans les matériaux et améliorer la densité des pièces moulées.
Optimiser le système de coulée
Concevez correctement les colonnes montantes de coulée et les canaux d'échappement pour réduire les défauts tels que les pores et les cavités de retrait et améliorer la qualité de la coulée.
Contrôler le taux de refroidissement
En ajustant le matériau du moule ou le fluide de refroidissement, nous pouvons éviter les grains grossiers ou inégaux à l'intérieur de la pièce moulée et améliorer l'uniformité du matériau.
Technologie de simulation numérique
Utilisez un logiciel de simulation informatique (tel que ProCAST) pour prédire le champ de température et la répartition des contraintes pendant le processus de solidification et optimiser le plan de conception.
raffinement des grains
Des raffineurs de grains (tels que des éléments de terres rares) sont ajoutés pendant le processus de coulée pour améliorer la microstructure de la pièce moulée, améliorant ainsi les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion.
Améliorer le processus de traitement thermique
Traitement en solution
Points clés du processus
La pièce moulée est chauffée à une température appropriée (1 050 ℃ - 1 150 ℃), maintenue pendant un temps suffisant puis refroidie rapidement pour dissoudre les carbures et restaurer la structure austénitique.
Améliorations des performances
Élimine la corrosion intergranulaire et améliore la résistance à la corrosion.
Homogénéise la microstructure, améliore la ténacité et la résistance à la traction.
traitement du vieillissement
Champ d'application
Pour l'acier inoxydable durci par précipitation, un traitement de vieillissement est effectué pour précipiter les phases de renforcement, augmentant ainsi considérablement la résistance et la dureté.
Température typique
Le processus de vieillissement à 450℃-550℃ peut améliorer les propriétés mécaniques tout en conservant une certaine ténacité.
Technologie de traitement de surface
Traitement de passivation
principe
Un film de passivation d'oxyde de chrome stable est formé sur la surface de la pièce moulée pour améliorer la résistance à la corrosion.
Optimisation des processus
Utilisez de l'acide nitrique, de l'acide citrique ou d'autres solutions de passivation respectueuses de l'environnement dans des conditions de température et de durée strictement contrôlées.
Protection par placage ou revêtement
Techniques couramment utilisées
Galvanoplastie de nickel ou de chrome sur la surface de la pièce moulée pour améliorer la résistance à la corrosion de la surface.
Utilisez des revêtements fluorés ou des revêtements céramiques pour gérer les environnements extrêmement corrosifs.
Choses à noter
L'épaisseur du revêtement doit être uniforme pour éviter la corrosion due à une faiblesse locale.
renforcement mécanique
grenaillage
En pulvérisant des particules de haute dureté, l'état de contrainte résiduelle de la surface est amélioré, la résistance à la fatigue et la résistance à la corrosion par piqûre sont améliorées.
électropolissage
Améliore la finition de surface et réduit les fissures de surface et les défauts microscopiques, contribuant ainsi à réduire le risque de corrosion localisée.
Tests et contrôle qualité
contrôles non destructifs
Tests par ultrasons : identifiez les défauts internes des pièces moulées tels que les pores et les fissures pour garantir l'étanchéité interne.
Inspection aux rayons X : vérifiez les défauts cachés dans les pièces moulées structurelles complexes, particulièrement adaptées aux pièces de haute précision.
Test de performance contre la corrosion
Test au brouillard salin : simule la résistance à la corrosion dans des environnements hautement corrosifs.
Expérience de corrosion électrochimique : Déterminez les paramètres de performance électrochimiques des pièces moulées (tels que le potentiel de résistance à la corrosion par piqûre) pour évaluer la résistance à la corrosion du matériau.
Tests de propriétés mécaniques
Essais de traction : test de la résistance à la traction et de la ductilité des pièces moulées.
Test d'impact : spécialement pour les environnements à basse température, pour évaluer la ténacité des pièces moulées.
Conception d'applications et d'optimisation
Optimisé pour l'environnement d'utilisation
Industrie chimique : utilisez de l'acier inoxydable austénitique à haute teneur en molybdène (tel que le 316L) pour faire face aux environnements riches en acides et en alcalis.
Domaine marin : utilisez de l'acier inoxydable duplex pour éviter la corrosion par piqûres et fissures.
Industrie alimentaire : utilisez de l'acier inoxydable à faible teneur en carbone (tel que le 304L) pour réduire la corrosion intergranulaire dans la zone de soudage.
Améliorations de la conception structurelle
Réduire la concentration des contraintes : optimiser la forme de la pièce moulée pour éviter la corrosion localisée ou les fissures dans les angles vifs et les zones de transition.
Réduisez les différences d’épaisseur de paroi : maintenez une épaisseur de paroi uniforme et réduisez l’impact des contraintes thermiques sur la résistance à la corrosion.
En sélectionnant scientifiquement les matériaux, en améliorant les processus de coulée et en renforçant le traitement thermique et le traitement de surface, la résistance à la corrosion et les propriétés mécaniques des pièces moulées en acier inoxydable peuvent être considérablement améliorées. Dans le même temps, les solutions d'optimisation doivent être adaptées en fonction de scénarios d'utilisation spécifiques et d'exigences de performances afin d'obtenir le meilleur équilibre entre rentabilité et performances.
