Технически предизвикателства и ключови контролни точки
- Контрол на дебелината и изтъняване: По време на формоването материалът в короната се разтяга. Изтъняването на дебелината е най-голямото предизвикателство. Изисква се прецизно изчисляване на дебелината на заготовката и процеса на формоване, за да се гарантира, че най-тънката точка все още отговаря на изискванията за якост. Много{3}}точковото измерване на дебелината е задължително.
- Равномерно нагряване и контрол на температурата: Не-равномерното нагряване по време на горещо формоване води до неравномерно формоване, високо остатъчно напрежение или дори напукване. Нагревателните-пещи с контролирана температура са от съществено значение.
- Инструменти и оборудване: полусферичните матрици са дълбоки с голяма кривина, изискващи висока производствена прецизност. Необходими са хидравлични преси с много голям{1}}тонаж с големи маси.
- Контролиране на изкривяването по време на топлинна обработка: Големите полусферични глави са склонни към изкривяване от собственото си тегло или неправилна опора по време на топлинна обработка, което изисква специално проектирани опори или приспособления.
- Свойства на материала: Изисква отлична гореща пластичност и ударна якост. Обичайните материали включват SA516 Gr.70 (въглеродна стомана за съдове под налягане), SA387 Gr.11/22 (хром-молибденова стомана) и различни неръждаеми стомани (напр. SA240 304/316).
Основна таблица за сравнение
Полусферичните краища на съдовете от неръждаема стомана и въглеродна стомана показват значителни разлики в производствените процеси, производителността и приложението. Таблицата по-долу ясно очертава основните им разграничения
| Сравнително измерение | Полусферичен съдов край от неръждаема стомана | Полусферична тарелка от въглеродна стомана |
|---|---|---|
| 1. Основна производителност | Отлична устойчивост на корозия срещу окислителни среди, много киселини, основи и солни разтвори. Висок хигиенен клас, лесен за почистване. | Отлични механични свойства, висока якост и издръжливост. Слаба устойчивост на корозия, склонност към ръжда, изисква защитно покритие. |
| 2. Материални разходи | Много високо. Легиращите елементи (Ni, Cr, Mo) правят цената обикновено 3-8 пъти по-висока или повече от въглеродната стомана. | ниско. Значително предимство в разходите за суровини, икономичен избор за-общо предназначение. |
3. Разлики в производствения процес
| Сравнително измерение | Полусферичен съдов край от неръждаема стомана | Полусферична тарелка от въглеродна стомана |
|---|---|---|
| • Оформяне | Предпочита студено пресоване (особено за аустенитни класове като 304/316). Избягва високо{3}}температурно окисление и "сенсибилизация" (утаяване на карбид). Ако е горещо пресовано, изисква защитна атмосфера или последващо ецване. | Основно използва горещо пресоване. Нагряването над 900 градуса намалява устойчивостта на деформация, спестява тонажа на пресата и е предпочитаният разход-ефективният метод. |
| • Термична обработка | По-строги и сложни изисквания. - Аустенитна неръждаема стомана (304/316): Основно отгряване в разтвор (нагряване до 1050-1150 градуса, последвано от бързо охлаждане) за възстановяване на устойчивостта на корозия, облекчаване на напрежението и подобряване на пластичността. - Дуплексна неръждаема стомана (2205): Изисква отгряване и охлаждане в разтвора за постигане на идеалното дву{2}}фазово съотношение и свойства. |
Сравнително по-прост процес. - Основна цел: Отгряване за облекчаване на напрежението или нормализиране и темпериране за премахване на остатъчното напрежение, подобряване на микроструктурата и възстановяване на здравината. - Температура: Обикновено в диапазона 600-900 градуса. |
| • Повърхностна обработка | Критичен. Декапирането и пасивирането са задължителни за отстраняване на котлен камък (след горещо формоване) или производствени замърсители (след студено формоване) и образуване на плътен слой от хромен оксид на повърхността, който е ключов за неговата устойчивост на корозия. | Не е задължително. Обикновено включва пясъкоструене или бластиране, основно за осигуряване на подходяща повърхност за последващо боядисване или анти{1}}корозионно покритие. |
| • Заваряване | Взискателен. Изисква контролирано подаване на топлина, подходящи добавъчни метали и мерки като прочистване на задната страна, за да се предотврати влошаване на устойчивостта на корозия в зоната на заваряване. | Зрял и относително по-лесен процес. Използва подходящи електроди с ниско-водород или телове за пълнене. |
Подробно обяснение на основните разлики в процесите
Изборът на температура на формоване е фундаментален
- Въглеродна стомана: Горещото пресоване е икономичният първи избор. Високата температура значително намалява неговата граница на провлачване, улеснявайки деформацията и използва фазова трансформация за усъвършенстване на структурата на зърната.
- Неръждаема стомана: Предпочита се студеното пресоване, за да се избегне "сенсибилизация" (за аустенитни неръждаеми стомани, оставането в диапазона 450-850 градуса кара въглерода да се комбинира с хром, образувайки хромни карбиди и водейки до изчерпване на хром по границите на зърната, което може да причини междукристална корозия). Ако е необходимо горещо пресоване (за дебели плочи), е необходимо бързо охлаждане през диапазона на сенсибилизация или използването на защитна атмосфера.
Целта на топлинната обработка е напълно различна
- Термична обработка на въглеродна стомана: Основната цел е "Подобряване на механичните свойства".
- Термична обработка на неръждаема стомана (отгряване с разтвор): Основната цел е „Възстановяване на устойчивостта на корозия“. Той разтваря отново карбидите в аустенитната матрица и ги "заключва" в твърд разтвор чрез бързо охлаждане.
Необходимостта от повърхностна обработка е светове различни
- За неръждаема стомана декапирането и пасивирането не е козметична стъпка; това е критичният процес, който му осигурява-устойчивия на корозия живот. Без този пасивен слой устойчивостта на корозия на неръждаемата стомана е значително компрометирана.
Логика на решение за избор на материал
Когато избирате, следвайте тази логика:
- Основно съображение: Среда и околна среда: Ако средата е вода, пара, въздух или не-корозивни масла, въглеродната стомана (+ защитно покритие) е икономичният избор.
- Ако съществуват изисквания за корозия или хигиена: Трябва да се избере неръждаема стомана. Конкретният клас (304, 316L, дуплекс и т.н.) се нуждае от допълнително определяне въз основа на средата (особено съдържанието на хлорид), температурата и нивата на напрежение.
- Разходи спрямо-целия живот: Въпреки че неръждаемата стомана има по-висока първоначална инвестиция, нейните характеристики-без поддръжка, с дълъг-живот може да предложат по-добра обща цена на притежание. Въглеродната стомана изисква постоянна поддръжка и разходи за обновяване на покритието.
Други снимки на проекти за въглеродна стомана
