Литая нержавеющая сталь: характеристики, применение и процесс производства

Литая нержавеющая сталь — это вид материала из нержавеющей стали, полученный методом литья, который не только унаследовал отличную коррозионную стойкость нержавеющей стали, но и обладает уникальными механическими свойствами и преимуществами обработки, обусловленными процессом литья. Литая нержавеющая сталь играет все более важную роль в современной промышленности, и ее применение охватывает широкий спектр областей. В этой статье мы познакомимся с этим особым материалом из нержавеющей стали.

1. Определение и классификация литая нержавеющая сталь

Литая нержавеющая сталь относится к литой стали, которая может противостоять коррозии окружающей среды, обычно с высоким содержанием хрома, а иногда с содержанием никеля, молибдена и других элементов для повышения коррозионной стойкости. В соответствии с различными стандартами, литая нержавеющая сталь можно разделить на следующие категории:

(1) Классификация по металлургической организации:

Аустенитная нержавеющая сталь: аустенитная организация при комнатной температуре, обычно содержит большое количество хрома и никеля, обладает хорошей коррозионной стойкостью и пластичностью.

Ферритная нержавеющая сталь: в основном ферритная организация, высокое содержание хрома, кубоцентрированная кубическая кристаллическая структура, хорошая коррозионная стойкость и стойкость к окислению.

Мартенситная нержавеющая сталь: путем термической обработки можно регулировать ее механические свойства, типичные марки для Cr13 типа, в основном используется в необходимости более высокой прочности случаев.

Дуплексная нержавеющая сталь: как аустенитная, так и ферритная нержавеющая сталь, с суперпластичностью, стойкостью к межкристаллитной коррозии и сварочными характеристиками значительно улучшены.

Нержавеющая сталь с закалкой осадками: закалка осадками для повышения прочности, широко используется в аэрокосмической и химической промышленности.

(2) в зависимости от типа классификации коррозионной стойкости:

Нержавеющая сталь, устойчивая к коррозии под напряжением: способна противостоять коррозионному растрескиванию под напряжением в определенной среде.

Нержавеющая сталь, устойчивая к точечной коррозии: обладает хорошей устойчивостью к точечной коррозии.

Нержавеющая сталь, устойчивая к межкристаллитной коррозии: за счет контроля содержания углерода и добавления стабилизирующих элементов улучшается устойчивость к межкристаллитной коррозии.

(3) Классификация по функциональным характеристикам:

Немагнитная нержавеющая сталь: с низкой магнитной проницаемостью, подходит для случаев, когда необходимо избегать магнитных помех.

Свободно режущая нержавеющая сталь: добавлены сера, кальций и другие элементы для улучшения режущих и обрабатывающих свойств.

Низкотемпературная нержавеющая сталь: сохраняет хорошую прочность в низкотемпературных условиях.

Высокопрочная нержавеющая сталь: высокая прочность достигается за счет специальной обработки.

Резюме:

Эти методы классификации помогают выбрать подходящий материал для литая нержавеющая сталь в соответствии с конкретными требованиями. На практике при выборе материала из нержавеющей стали необходимо учитывать окружающую среду, температуру, напряжение и другие факторы, чтобы гарантировать, что материал сможет показать хорошие характеристики в конкретных условиях работы.

2. Каковы основные компоненты литых материалов из нержавеющей стали?

(1) железо (Fe):

Являясь основным элементом нержавеющей стали, железо составляет основную часть нержавеющей стали.

(2) Хром (Cr):

Хром является наиболее важным легирующим элементом в нержавеющей стали, и его содержание обычно составляет не менее 10,5%. Хром может образовывать слой плотной оксидной пленки хрома на поверхности нержавеющей стали, эта пленка может эффективно предотвращать эрозию внешней среды, тем самым повышая коррозионную стойкость нержавеющей стали.

(3) Никель (Ni):

Добавление никеля может повысить прочность и вязкость нержавеющей стали, а также улучшить коррозионную стойкость нержавеющей стали в некоторых средах.

(4) Углерод (C):

Роль углерода в нержавеющей стали заключается в повышении твердости, но слишком высокое содержание углерода может привести к увеличению хрупкости материала, поэтому необходимо точно контролировать его содержание.

(5) Кремний (Si):

Кремний может повысить прочность нержавеющей стали, но в некоторых случаях слишком высокое содержание кремния может повлиять на пластичность и вязкость нержавеющей стали.

(6) Марганец (Mn):

Марганец может использоваться в качестве легирующего элемента для замены никеля и снижения затрат, а также для повышения прочности и твердости нержавеющей стали.

(7) Фосфор (P) и сера (S):

Эти элементы обычно считаются вредными элементами, поскольку они могут снижать пластичность и вязкость нержавеющей стали, особенно при высоких температурах.

3. Основные свойства литая нержавеющая сталь

Литая нержавеющая сталь — это инженерный материал, широко используемый во многих отраслях промышленности, и ее основные характеристики можно описать с трех сторон: коррозионная стойкость, механические свойства и высокотемпературные характеристики:

(1) Коррозионная стойкость:

Одной из наиболее выдающихся характеристик литая нержавеющая сталь является ее превосходная коррозионная стойкость в различных агрессивных средах. В основном это связано с высоким содержанием хрома в нержавеющей стали, хром может реагировать с кислородом, образуя плотную оксидную пленку, эффективно предотвращающую дальнейшее окисление и коррозию.

(2) Механические свойства:

Литая нержавеющая сталь обладает высокой прочностью и вязкостью и может сохранять структурную целостность при повышенном давлении или ударах. Высокий предел прочности и текучести, а также хорошая пластичность и вязкость делают нержавеющую сталь идеальным материалом для изготовления деталей и конструкций, подвергающихся высоким нагрузкам.

(3) Высокотемпературные характеристики:

Литая нержавеющая сталь может сохранять свои стабильные характеристики в условиях высоких температур, обладая высокой температурой плавления и хорошей термической стабильностью. Это дает преимущества нержавеющей стали при производстве высокотемпературного оборудования, печей и трубопроводов.

4.Процесс производства литая нержавеющая сталь

(1) Подготовка сырья к производству

Первым шагом в литая нержавеющая сталь является подготовка сырья, которая включает в себя выбор подходящих марок стали и строгий контроль химического состава. Обычно используются такие виды нержавеющей стали, как аустенитная нержавеющая сталь, мартенситная нержавеющая сталь и ферритная нержавеющая сталь; каждый вид выбирается в соответствии с конкретным сценарием применения.

(2) Плавление и литье

Процесс плавки обычно осуществляется в электрической печи для обеспечения чистоты и однородности металла. Методы литья включают литье в песчаные формы, точное литье и т. д. Среди них процессы точного литья, такие как литье по выплавляемым моделям и литье под давлением, позволяют получать отливки из нержавеющей стали сложной формы, высокой точности и с хорошей отделкой поверхности.

(3) Термическая обработка

Термическая обработка является ключевым этапом в процессе производства литой нержавеющей стали, через обработку раствором и процесс старения, вы можете оптимизировать механические свойства и коррозионную стойкость материала.

Обработка твердым раствором обычно заключается в нагревании нержавеющей стали до высокой температуры, чтобы ее карбиды растворились, а затем быстро охлаждаются для формирования однородной аустенитной организации.

Обработка старением, с другой стороны, повышает твердость и прочность материала путем выдерживания его при пониженной температуре в течение определенного периода времени, чтобы осажденная фаза выпала из пересыщенного твердого раствора.

(4) Последующая обработка

Последующая обработка включает в себя механическую обработку и обработку поверхности. Механическая обработка, такая как точение, фрезерование и т.д., используется для достижения конечной точности размеров и требований к форме.

Обработка поверхности, такая как полировка, нанесение покрытия и т.д., может не только улучшить внешний вид, но и дополнительно повысить коррозионную стойкость и другие специальные свойства. Например, поверхность нержавеющей стали может быть матовой, зеркальной или рельефной для получения различных декоративных эффектов и функциональности.

5. области применения литая нержавеющая сталь

Благодаря отличной коррозионной стойкости, жаропрочности и механическим свойствам литая нержавеющая сталь играет важную роль во многих отраслях промышленности. Ниже перечислены основные отрасли применения литая нержавеющая сталь:

(1) Медицинская промышленность:

Благодаря своей коррозионной стойкости и биосовместимости, она широко используется при производстве хирургических инструментов, имплантатов и других медицинских приборов.

(2) Строительная промышленность:

Для отделки зданий, в основном, используется для внутренней и внешней отделки и компонентов, таких как внешние стены, внутренние и внешние колонны, перила, полы, боковые стенки лифтов и навесные стены высотных зданий.

(3) Транспортная промышленность:

Его применение в транспортном секторе включает в себя изготовление панелей и декоративных деталей для автомобилей, а также для выхлопных систем автомобилей благодаря его жаропрочным преимуществам.

(4) Водная промышленность:

Листовая нержавеющая сталь является предпочтительным материалом для водной промышленности для производства, хранения, транспортировки, очистки и опреснения воды, благодаря своей коррозионной стойкости, ударопрочности, легкому весу, низкому обслуживанию, низкой стоимости жизненного цикла, а также является перерабатываемым и экологически чистым материалом.

(5) Химическая промышленность:

Благодаря своей коррозионной стойкости, он подходит для изготовления химического оборудования, клапанов, трубопроводов и т.д.

(6) Пищевая промышленность:

В пищевой промышленности он в основном используется для изготовления кухонной посуды и оборудования для обработки пищевых продуктов.

(7) Бытовая техника:

Литая нержавеющая сталь также широко используется в производстве бытовой техники, например, для изготовления водонагревателей, бойлеров и т.д.

(8) Морское оборудование:

Детали точного литья из нержавеющей стали 316 могут быть использованы в производстве судовой арматуры, морских платформ и т.д., благодаря своей лучшей коррозионной и жаростойкости.

(9) Машиностроительная промышленность:

Литая нержавеющая сталь также используется в производстве металлических изделий, таких как посуда, посуда, скобяные изделия, сантехника, а также в машиностроении, автомобильной промышленности, строительной промышленности, производстве бытовой техники и лифтовой промышленности.

5. разница между литым материалом из нержавеющей стали и материалом из нержавеющей стали

(1) Процесс производства:

Литая нержавеющая сталь производится путем заливки жидкости из нержавеющей стали в форму для охлаждения и затвердевания.

Материалы из нержавеющей стали могут быть изготовлены путем литья, ковки, прокатки и других процессов.

(2) Эксплуатационные характеристики:

Литая нержавеющая сталь обычно обладает лучшей коррозионной стойкостью и устойчивостью к высоким температурам, но прочность и пластичность могут быть ниже.

Материалы из нержавеющей стали имеют различные механические свойства, такие как прочность, пластичность и вязкость, в зависимости от различных производственных процессов и состава сплава.

(3) Области применения:

Литьевая нержавеющая сталь обычно используется для изготовления химического оборудования, пищевого оборудования, медицинского оборудования и так далее благодаря своей хорошей коррозионной стойкости и устойчивости к высоким температурам.

Материалы из нержавеющей стали, с другой стороны, широко используются во многих областях, таких как строительство, отделка, автомобилестроение, бытовая техника и так далее.

(4) Стоимость и цена:

Литье нержавеющей стали обычно обходится дороже из-за сложного процесса производства и более высоких требований к материалам.

Стоимость материалов из нержавеющей стали, с другой стороны, варьируется в зависимости от различных процессов и состава сплава.

6. Резюме

С непрерывным научно-техническим прогрессом литая нержавеющая сталь переходит на низкоуглеродистые и сверхнизкоуглеродистые, высокопроизводительные специальные стали и композиционные сплавы. Дуплексная нержавеющая сталь с ее высоким пределом текучести и хорошей коррозионной стойкостью, особенно в отношении стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением, также будет способствовать быстрому развитию. Кроме того, широкие перспективы применения имеет метод улучшения характеристик нержавеющей стали путем добавления микроэлементов, таких как редкие земли.