ریخته گری فولاد ضد زنگ، انواع فولاد ضد زنگ تولید محصولات فولادی به طور کلی است که عمدتا برای انواع شرایط خوردگی رسانه استفاده می شود.
همانطور که در اوایل سال 1910 پیدا شده است، فولاد در محتوای کروم بیش از 12٪، مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون خوب وجود دارد. فولاد ضد زنگ معمولی، علاوه بر Cr12٪ یا بیشتر، حاوی یک یا چند عنصر آلیاژی دیگر مانند Ni، Mo، Cu، Nb، Ti و N2 است.
طبقه بندی ترکیب شیمیایی فولاد ضد زنگ فولاد ضد زنگ کروم و کروم، فولاد ضد زنگ نیکل دو دسته. مقاومت به خوردگی فولاد ضد زنگ عمدتاً محتوای C و رسوب کاربیدها است، بنابراین-فولاد ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی حاوی C تا حد ممکن کمتر است، معمولاً C کمتر یا مساوی 0.08% است، اما خواص مکانیکی دمای بالا فولاد مقاوم در برابر حرارت با سازماندهی آن در فاز پایداری فولاد مقاوم در برابر حرارت تعیین می‌شود. بیشتر هستند، معمولاً محتوای کربن 0.20٪ یا بیشتر است.
طبق طبقه بندی متالوگرافی، فولاد ضد زنگ به فولاد ضد زنگ فریتی، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی، فولاد ضد زنگ آستنیتی و فولاد ضد زنگ دوفازی (فریتی در زمینه آستنیتی) تقسیم می شود:
(1) فولاد ضد زنگ فریتی
با کروم به عنوان عنصر اصلی آلیاژی، مقدار کروم به طور کلی بین 13 تا 30 درصد است. مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون از مقاومت خوردگی متوسط و مقاومت در برابر اکسیداسیون هوا در دماهای بالا دارد، همچنین می تواند به عنوان فولاد مقاوم در برابر حرارت استفاده شود. عملکرد جوش این نوع فولاد ضعیف است. زمانی که محتوای کروم بیش از 16% باشد، ساختار-ریخته‌شده درشت، و عایق طولانی‌مدت بین 400-525 درجه و 550-700 درجه باشد، فاز شکننده «475 درجه» و فاز σ، فولاد شکننده خواهد بود. شکنندگی در 475 درجه سانتیگراد مربوط به ترتیب فاز ترد{15}} فریت حاوی کروم و فاز شکننده σ است که می توان آن را تا 475 درجه بالا گرم کرد و سپس به سرعت بهبود داد. شکنندگی در دمای اتاق و شکنندگی ناحیه تحت تاثیر حرارت پس از جوش نیز یکی از مشکلات اساسی فولاد زنگ نزن فریتی است. از تصفیه خلاء می توان برای افزودن عناصر کمیاب مانند بور، خاک کمیاب و کلسیم یا عناصر تشکیل دهنده آستنیت مانند Ni، Mu، N، Cu و غیره استفاده کرد. رویکرد بهبود می یابد. به منظور بهبود خواص مکانیکی ناحیه جوش و ناحیه متاثر از حرارت، معمولاً مقدار کمی Ti و Nb اضافه می‌شود تا از رشد دانه‌ها در ناحیه متاثر از حرارت جلوگیری شود. فولاد فریت که معمولاً استفاده می شود دارای ZGCr17 و ZGCr28 است. چقرمگی ضربه این نوع فولاد کم است، در بسیاری از موارد فولاد زنگ نزن آستنیتی نیکل بالا جایگزین می شود. محتوای نیکل بیش از 2٪ حاوی بیش از 0.15٪ نیتروژن از فولاد فریتی عملکرد ضربه خوبی دارد.
(2) فولاد ضد زنگ مارتنزیتی
فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی شامل فولاد ضد زنگ مارتنزیتی و فولاد زنگ نزن سخت شده رسوبی است. در کاربردهای مهندسی، خواص مکانیکی هدف اصلی است. اگرچه این نوع فولاد در محیط های خوردگی جوی و محیط های خورنده متوسط تر (مانند آب و برخی از محیط های آلی) مقاومت به خوردگی خوبی دارد، اما عملکرد خوردگی آن اغلب به عنوان یک پروژه آزمایشی نیست. ترکیب شیمیایی محدوده: Cr13% -17%، Ni2% -6%، C کمتر یا مساوی 0.06% است. ریزساختار فلزی عمدتاً مارتنزیت دال کربن کم است، بنابراین دارای خواص مکانیکی عالی است، شاخص استحکام بیش از دو برابر فولاد زنگ نزن آستنیتی است، اما همچنین دارای عملکرد فرآیند خوب، به ویژه عملکرد جوشکاری است. بنابراین در کاربردهای مهندسی مهم که جایگاه بسیار مهمی را اشغال می کند، ریخته گری شاخه مهمی از زمینه فولاد ضد زنگ است.
(3) فولاد ضد زنگ آستنیتی
Cr-Ni-Mo، Cr-Ni-Cu یا Cr{4}}Ni-Mo-Cu; Cr-Mn-N و Cr-Ni{10}}Mn-Cr; سری N. Cr{13}}Ni با علامت معروف "18-8" نشان داده می شود. کروم{17}}Ni{18}}Mo، کروم{19}}Ni-Cu و کروم{21}}Ni-Mo{23}}Cu بر اساس سیستم کروم-Ni با 2% تا 3% از هر دو اسید مولیبدن و اسید کورفوریک تقویت کننده (مقاومت در برابر سولفوریک) به مولیبدن افزوده شد. مولیبدن یک عنصر تشکیل دهنده فریت است، به منظور اطمینان از آستنیته شدن، به علاوه مولیبدن حاوی نیکل باید مناسب برای افزایش باشد. کروم{28}}Mn{29}}N یک آلیاژ صرفه جویی نیکل است. هنگامی که مقدار کروم بیشتر از 15% باشد، افزودن فرد به تنهایی نمی تواند ساختار آستنیت ایده آل را بدست آورد، باید 0.2% -0.3% نیتروژن اضافه شود، برای بدست آوردن یک آستنیت منفرد باید بیش از 0.35% نیتروژن اضافه شود. در نتیجه محتوای N بالا در ریخته‌گری اغلب ناشی از منافذ، سست و سایر عیوب است و با افزودن مقدار مناسب N و مقدار کمی نیکل، می‌توانید یک آستنیت منفرد بدست آورید که به نظر می‌رسد سیستم Cr-Ni-Mn-N. البته، برای به دست آوردن آستنیت، ساختار پیچیده فریت، نیازی به افزودن N و Ni بیشتر نیست.
(4) آستنیت - فولاد ضد زنگ فریت دوبلکس
ریزساختار فولاد مرکب معمولاً حاوی 5% -40% فریت برای بهبود جوش‌پذیری آلیاژ، افزایش استحکام و بهبود مقاومت در برابر خوردگی تنشی است. به عنوان مثال، فولاد آلیاژی کروم بالا، Cr28% -Ni10% -C0.30% بالا-با کربن بالا، با مقاومت خوب در برابر خوردگی اسید سولفوریک، می‌تواند برای تولید قطعات ریخته‌گری استفاده شود. بر این اساس، توسعه فولادهای فریتی قابل کنترل، با استحکام بالا و در سولفات دارای مقاومت خوبی در برابر خوردگی تنشی هستند که معمولاً در تجهیزات صنعت نفت استفاده می شود.
فرآیند تولید
فرآیند ریخته‌گری سرمایه‌گذاری نامیده می‌شود، که به سادگی از مواد قابل ذوب (مانند موم یا پلاستیک) ساخته شده از مدل ذوب‌پذیری (به عنوان سرمایه‌گذاری یا مدل) ساخته شده است، که روی آن تعدادی لایه از پوشش نسوز ویژه، پس از خشک شدن و سخت شدن، یک پوسته کامل را تشکیل می‌دهد و سپس بخار یا آب داغ را از پوسته پر می‌کند و ماسه را با ماسه در جعبه ذوب می‌کند. شکل، و در نهایت قالب را به کوره برشته پس از برشته کردن درجه حرارت بالا (مانند استفاده از پوسته با استحکام بالا، شما نمی توانید قالب را بعد از برشته کردن پوسته مستقیماً شکل دهید)، ریخته گری یا پوسته با پختن، ریختن فلز مذاب در آن ریخته گری.
دقت اندازه قالب ریخته گری بالا است، به طور کلی تا CT4-6 (ریخته گری شن و ماسه برای CT10 ~ 13، ریخته گری دایکاست برای CT5 ~ 7)، البته، به دلیل فرآیند ریخته گری پیچیده سرمایه گذاری، تأثیر عوامل دقت اندازه ریخته گری، مانند قالب، انقباض، انقباض مواد در طول سرمایه گذاری، کاهش میزان سرمایه گذاری. گرمایش و سرمایش، انقباض آلیاژ، و تغییر شکل ریخته‌گری در طول فرآیند انجماد. بنابراین، اگرچه دقت ابعادی ریخته‌گری سرمایه‌گذاری معمولی بالاتر است، سازگاری همچنان نیاز به بهبود دارد (استفاده از یکنواختی اندازه ریخته‌گری موم با دمای متوسط و بالا برای بهبود بسیار).
هنگام فشار دادن قالب، پرداخت سطح حفره زیاد است، بنابراین سطح پرداخت قالب سرمایه گذاری نسبتاً بالا است. علاوه بر این، پوسته از چسب ویژه با درجه حرارت بالا و پوشش نسوز پوشش نسوز پوشش داده شده در قالب ساخته شده در تماس مستقیم با سطح حفره فلزی مذاب بالا ساخته شده است. بنابراین، زبری سطح ریخته گری از ریخته گری عمومی بالا، به طور کلی تا Ra.1.6 ~ 3.2μm.
