내열 강철 재료 프레임 주물 : 속성, 응용 프로그램 및 선택 안내서

이해 산업 용광로를위한 내열 강철 주조

강철이 고온 응용에 적합한 이유는 무엇입니까?

내열 강철 재료 프레임 주물 산업 용광로를 위해 설계된 것은 극한의 조건을 견딜 수있는 고유 한 야금 특성이 필요합니다. 이러한 특수한 합금은 산화, 크리프 변형 및 열 피로에 저항하면서 1000 ° F (538 ° C)를 초과하는 온도에서 구조적 무결성을 유지합니다. 조성물은 일반적으로 크롬 (17-25%), 니켈 (8-20%) 및 종종 산화물 층을 형성하기위한 실리콘 또는 알루미늄을 포함한다.

산업 용광로 재료 바구니 주물

핵심 성능 특성

• 연속 서비스 온도 범위 : 1100-2000 ° F (593-1093 ° C)
• CR2O3 표면층의 형성을 통한 산화 저항
• 크리프 강도는 최대 1500 ° F (816 ° C)의 실온 강도의 90%로 유지됩니다.
• 8-12 μm/m · ° C 사이의 열 팽창 계수
• 일반적인 경도 범위 : 어닐링 된 상태의 200-300 HB

용광로 응용 분야의 일반적인 등급 비교

최적화 고온 스틸 프레임 주조 설계 내구성을 위해

열 응력 관리를위한 설계 원리

효과적인 생성 고온 스틸 프레임 주조 설계 열 팽창 차동 및 응력 집중점을 신중하게 고려해야합니다. 엔지니어는 난방 및 냉각주기 동안 발생하는 비선형 온도 그라디언트를 설명해야합니다. 주요 설계 기능은 다음과 같습니다.

• 균일 벽 두께 전환 (최대 2 : 1 비율)
• 넉넉한 필렛 반경 (최소 0.25 x 섹션 두께)
• 확장 조인트의 전략적 배치
• 제어 방향성 응고 패턴
• 날카로운 모서리와 기하학적 응력 라이저를 최소화했습니다

재료 선택 기준

합금을 선택할 때 내열 강철 재료 프레임 주물 엔지니어는 여러 요인을 평가해야합니다.

탐험 주조 프레임을위한 크리프 저항 강철 합금

크리프 저항의 야금

주조 프레임을위한 크리프 저항 강철 합금 정교한 미세 구조 공학을 통해 성능을 달성합니다. 주요 메커니즘에는 다음이 포함됩니다.

• 텅스텐 또는 몰리브덴으로 고체 용액 강화
• NBC 또는 TIC 탄화물로 강수 경화
• 붕소 첨가를 통한 입자 경계 안정화
• 안정된 산화물로 분산 강화

장기 성능 고려 사항

크리프 저항을 평가할 때, 설계자는 시간-온도 등가에 대한 Larson-Miller 매개 변수와 응력 파열 특성을 모두 고려해야합니다. 산업 응용 분야에 대한 전형적인 설계 수명 기대는 온도에서 20,000 ~ 100,000 시간입니다. 아래 표는 일반적인 합금에 대해 1500 ° F (816 ° C)의 크리프 속도를 비교합니다.

조작 내열 강철 투자 주물

첨단 합금을위한 투자 캐스팅 프로세스

생산 내열 강철 투자 주물 필요한 표면 마감 및 치수 정확도를 달성하기 위해 특수 파운드리 기술이 필요합니다. 프로세스 흐름에는 일반적으로 다음이 포함됩니다.

1. 왁스 또는 3D 프린트 폴리머로 패턴 생성
2. 다중 코팅 층이있는 세라믹 쉘 빌딩
3. 탈 왁스 및 고온 곰팡이 발사
4. 보호 대기 하에서 용해
5. 정확한 쏟아지는 온도 제어 (± 25 ° F)
6. 절연 미디어에서 제어 된 냉각

품질 관리 조치

이러한 구성 요소의 중요한 특성을 고려할 때 엄격한 검사 프로토콜이 구현됩니다.

• 내부 결함을위한 X- 선 방사선 촬영
• 표면 균열에 대한 염료 침투 테스트
• OES 분광법을 통한 화학 분석
• 공간과 높은 온도 모두에서 기계 테스트
• CMM 스캔을 통한 치수 검증

유지 산화 저항성 강철 프레임 성분

고온 부식에 대한 보호 메커니즘

산화 저항성 강철 프레임 성분 여러 시너지 방지 시스템에 의존하십시오. 1 차 방어는 확산 장벽으로서 작용하는 연속적이고 부착 된 크롬 산화 크롬 (CR2O3) 층의 형성이다. 보조 보호는 다음과 같습니다.

• 알루미늄 첨가는 Al2O3 하위 레이어를 형성합니다
• 반응성 요소 (Y, CE) 스케일 접착력 향상
• 유리 표면 필름을 촉진하는 실리콘
• 최적의 스케일 형성을위한 제어 된 표면 거칠기

긴 서비스 수명을위한 유지 보수 전략

내열성 주물의 적절한 유지 보수는 서비스 수명을 2-3 배 연장 할 수 있습니다. 권장 사례에는 다음이 포함됩니다.