최적화 스테인레스 스틸 주조 부품 내식성과 기계적 특성을 개선하려면 재료 선택, 주조 공정 최적화, 후처리 기술 및 적용 시나리오 분석과 같은 여러 측면이 필요합니다. 다음은 구체적인 최적화 조치 및 기술 경로입니다.
올바른 스테인레스 스틸 재질을 선택하십시오
주요 요소의 비율 조정
크롬(Cr) 함량 증가(18%-25%): 주물의 내산화성과 내식성을 향상시킵니다.
니켈(Ni) 함량 증가(8%-12%): 응력 부식 균열에 대한 재료의 저항성을 향상시키고 인성을 향상시킵니다.
주요 추적 요소 추가
몰리브덴(Mo): 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성을 크게 향상시키며, 특히 염화물 함량이 높은 환경에 적합합니다.
질소(N) : 기계적 강도를 강화하고 국부적인 내식성을 향상시킵니다.
티타늄(Ti) 또는 니오븀(Nb): 특히 용접 후 입계 부식을 방지합니다.
적용 시나리오에 따라 강종을 선택하세요.
오스테나이트계 스테인리스강(예: 304, 316): 포괄적인 특성이 우수하고 대부분의 환경에 적합합니다.
듀플렉스 스테인레스 스틸(예: 2205): 강도가 높고 내식성이 우수하여 화학 및 해양 환경에 적합합니다.
석출경화 스테인리스강(예: 17-4PH): 고강도 및 내식성이 뛰어나 항공우주 및 의료 분야에 사용 가능합니다.
주조 공정 최적화
금속 순도 향상
진공 용해 또는 일렉트로슬래그 재용해 공정을 사용하여 재료의 가스 및 함유물을 줄이고 주조 밀도를 향상시킵니다.
주입 시스템 최적화
기공 및 수축 공동과 같은 결함을 줄이고 주조 품질을 향상시키기 위해 주입 라이저 및 배기 채널을 적절하게 설계합니다.
냉각 속도 제어
금형 재료 또는 냉각 매체를 조정함으로써 주조 내부의 거칠거나 고르지 않은 입자를 방지하고 재료의 균일성을 향상시킬 수 있습니다.
수치 시뮬레이션 기술
컴퓨터 시뮬레이션 소프트웨어(예: ProCAST)를 사용하여 응고 과정 중 온도 장과 응력 분포를 예측하고 설계 계획을 최적화합니다.
곡물 정제
주조 공정 중에 결정립 미세화제(예: 희토류 원소)를 첨가하여 주조의 미세 구조를 개선함으로써 기계적 특성과 내식성을 향상시킵니다.
열처리 공정 개선
용체화 처리
프로세스 핵심 포인트
주물을 적절한 온도(1050℃~1150℃)로 가열하고 충분한 시간 동안 유지한 후 급속 냉각하여 탄화물을 용해시키고 오스테나이트 조직을 회복시킵니다.
성능 개선
입계 부식을 제거하고 내식성을 향상시킵니다.
미세구조를 균질화하고 인성과 인장강도를 향상시킵니다.
노화치료
적용 범위
석출경화 스테인리스강은 시효처리를 통해 강화상을 석출시켜 강도와 경도를 대폭 향상시킵니다.
일반적인 온도
450℃-550℃에서 시효 처리하면 일정한 인성을 유지하면서 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.
표면처리 기술
패시베이션 처리
원칙
주물 표면에 안정적인 산화크롬 부동태막을 형성하여 내식성을 향상시킵니다.
공정 최적화
엄격하게 제어되는 온도 및 시간 조건에서 질산, 구연산 또는 기타 환경 친화적인 부동태화 용액을 사용하십시오.
도금 또는 코팅 보호
일반적으로 사용되는 기술
주물의 표면에 니켈이나 크롬을 전기도금하여 표면의 내식성을 향상시킵니다.
극심한 부식 환경을 처리하려면 불소 코팅 또는 세라믹 코팅을 사용하십시오.
주의할 점
국부적인 약화로 인한 부식을 방지하려면 코팅 두께가 균일해야 합니다.
기계적 강화
쇼트 피닝
고경도 입자를 분사함으로써 표면 잔류응력 상태를 개선하고, 피로강도 및 내공식성을 향상시킵니다.
전해연마
표면 마감을 개선하고 표면 균열 및 미세한 결함을 줄여 국부적인 부식 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.
테스트 및 품질 관리
비파괴 테스트
초음파 테스트: 기공 및 균열과 같은 주물의 내부 결함을 식별하여 내부 견고성을 보장합니다.
X선 검사: 특히 고정밀 부품에 적합한 복잡한 구조 주조물의 숨겨진 결함을 검사합니다.
부식 성능 테스트
염수 분무 테스트: 부식성이 높은 환경에서 내식성을 시뮬레이션합니다.
전기화학적 부식 실험: 주물의 전기화학적 성능 매개변수(예: 공식 부식 저항성)를 결정하여 재료의 내식성을 평가합니다.
기계적 성질 테스트
인장 시험: 주물의 인장 강도와 연성을 시험합니다.
충격 시험: 특히 저온 환경에서 주조물의 인성을 평가합니다.
적용 및 최적화 설계
사용환경에 최적화
화학 산업: 높은 산 및 알칼리 환경에 대처하기 위해 고 몰리브덴 오스테나이트 스테인리스강(예: 316L)을 사용합니다.
해양 분야: 피팅 및 틈새 부식을 방지하기 위해 이중 스테인리스 스틸을 사용합니다.
식품 산업: 저탄소 스테인리스강(예: 304L)을 사용하여 용접 영역의 입계 부식을 줄입니다.
구조 설계 개선
응력 집중 감소: 날카로운 모서리와 전환 영역에서 국부적인 부식이나 균열을 방지하기 위해 주조물의 모양을 최적화합니다.
벽 두께 차이 감소: 균일한 벽 두께를 유지하고 열 응력이 내식성에 미치는 영향을 줄입니다.
과학적으로 재료를 선택하고 주조 공정을 개선하며 열처리 및 표면 처리를 강화함으로써 스테인리스 주물의 내식성과 기계적 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 동시에 최적화 솔루션은 비용 효율성과 성능 간의 최상의 균형을 달성하기 위해 특정 사용 시나리오 및 성능 요구 사항을 기반으로 맞춤화되어야 합니다.
