Quais são os principais elementos que afetam a resistência à corrosão dos tubos fundidos em aço inoxidável?
Tubos fundidos em aço inoxidável são amplamente utilizados em petroquímica, equipamentos de tratamento térmico, metalurgia e sistemas de combustão de alta temperatura devido à sua excelente resistência mecânica, estabilidade térmica e excelente resistência à corrosão. Especialmente em ambientes de alta temperatura, alta pressão e forte corrosivo, a resistência à corrosão dos materiais é um dos principais indicadores que afetam a estabilidade e a vida útil do produto.
Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd., localizada na margem do belo Lago Taihu, acumulou uma base técnica profunda no campo de peças fundidas resistentes ao calor, ao desgaste e à corrosão, com uma capacidade anual de fundição de 5.000 toneladas e plataforma de processo avançada. Sua série de tubos fundidos centrífugos de alta liga, como tubos de radiação, rolos afundantes, rolos para máquinas de papel, etc., têm sido amplamente utilizados em tratamento térmico, vidro, fabricação de papel, metalurgia e outras indústrias, e são exportados para Europa, América do Sul, Japão e outros países e regiões.
Cromo (Cr) - o elemento central para a formação do filme de passivação
O cromo é o elemento central que determina a característica fundamental da “resistência à corrosão” do aço inoxidável. Normalmente, o aço com teor de cromo superior a 10,5% tem a capacidade de formar um filme de passivação estável. Este filme de óxido rico em cromo pode cobrir rapidamente a superfície do material e prevenir eficazmente a continuação da reação de oxidação.
Wuxi Dongmingguan usa ligas resistentes ao calor com alto cromo para garantir que o teor de cromo seja superior a 18% na produção de tubos de radiação, rolos afundantes e outros produtos. Mesmo em atmosferas oxidantes de alta temperatura ou ambientes contendo enxofre, ele ainda pode manter uma película protetora de óxido de superfície estável, prolongando significativamente a vida útil. A compactação e as propriedades de autocura do filme de passivação são a chave para melhorar a estabilidade das conexões de tubos em meios altamente corrosivos.
Níquel (Ni) - Estabiliza a estrutura da austenita e aumenta a resistência à corrosão e a tenacidade
O níquel é um estabilizador de austenita que pode não apenas melhorar a resistência à corrosão em tubos fundidos de aço inoxidável, mas também melhorar significativamente a ductilidade em altas temperaturas, a resistência ao impacto e a processabilidade. Especialmente em meios como sulfeto de hidrogênio e cloreto, quanto maior o teor de níquel, melhor será a resistência à corrosão.
Wuxi Dongmingguan utiliza amplamente sistemas de liga com teor de níquel de 8% a 35% em processos de fundição de precisão e fundição centrífuga. Em particular, em tubos de radiação de alta temperatura, rolos inferiores de fornos de aquecimento e outros cenários de aplicação, ligas de alto níquel-cromo (como HK40, HP, HU, HT e outras ligas padrão ASTM A297) são usadas para garantir que o material tenha excelente estabilidade estrutural e resistência à corrosão em atmosferas oxidantes e redutoras.
Molibdênio (Mo) - Melhora a resistência à corrosão por pites e fendas
A adição de molibdênio aumenta significativamente a resistência à corrosão de tubos fundidos de aço inoxidável em ambientes contendo íons cloreto (como água do mar e ambientes de névoa salina) e é um elemento de liga essencial em ambientes marinhos e fábricas de produtos químicos. Resiste à corrosão local fortalecendo a estabilidade do filme de passivação.
Em cooperação com clientes japoneses e europeus, Dongmingguan adicionou elementos de Mo de 2% a 3% a alguns rolos de fornos de tratamento térmico de alta qualidade e rolos de afundamento, melhorando significativamente a estabilidade de serviço do produto em atmosferas contendo cloreto ou atmosferas ácidas, e garantindo que não haja corrosão e descascamento na superfície durante a operação de longo prazo.
Silício (Si) e alumínio (Al) - Melhoram a resistência à oxidação em altas temperaturas e a resistência à carburação
O silício e o alumínio podem aumentar a resistência à oxidação do aço inoxidável em ambientes de alta temperatura e evitar mais oxidação e erosão de carbono, formando uma densa película de óxido. Seu papel é particularmente proeminente em produtos como tubos de radiação tratados termicamente e rolos inferiores de fornos de alta temperatura.
Wuxi Dongmingguan introduz conteúdo de silício de 1,5% a 3,0% em peças fundidas de alta liga de acordo com as necessidades de personalização do cliente e simula e otimiza a evolução organizacional de peças fundidas em atmosferas de alta temperatura por meio de software de simulação como ANYCASTING, para que os tubos de radiação ainda mantenham uma baixa taxa de oxidação e boa integridade estrutural acima de 1000°C.
Quais são os processos de fundição comumente utilizados na fabricação de tubos fundidos de aço inoxidável?
Em campos industriais de alta temperatura e alta pressão, como petroquímica, tratamento térmico metalúrgico e equipamentos de economia de energia, os tubos fundidos de aço inoxidável são amplamente utilizados devido à sua excelente resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e resistência mecânica. A fim de atender aos altos requisitos de precisão dimensional de tubos, densidade organizacional e consistência de desempenho sob condições de trabalho complexas, o processo de fundição usado no processo de fabricação tornou-se um elo fundamental na determinação da qualidade.
Fundição de Investimento / Fundição de Espuma Perdida EPC
A fundição de precisão é um processo de fundição de alta precisão e formato quase final, especialmente adequado para peças fundidas de aço inoxidável com formas complexas, dimensões precisas e altos requisitos de superfície. Dongmingguan pode produzir de forma estável juntas de tubos fundidos, seções de flange e acessórios de tubos personalizados com estruturas complexas e espessura de parede uniforme, adotando o processo de sílica sol e a linha de produção de espuma perdida (EPC).
Vantagens técnicas:
Alto acabamento superficial (o valor Ra pode atingir 3,2 μm), pequeno volume de processamento subsequente;
Alta precisão dimensional geométrica (pode ser controlada no nível CT4-6);
Pode fabricar pequenos lotes de acessórios para tubos personalizados de várias variedades, respondendo com flexibilidade às necessidades do cliente;
O processo de simulação usa ANYCASTING para análise de fluxo e solidificação para evitar efetivamente defeitos como poros e fechamentos a frio.
Especialmente na produção de acessórios para tubos fundidos com formatos especiais, como barras de grelha para incineradores de resíduos e juntas de tubos de fornos para tratamento térmico, a fundição de precisão tornou-se o processo preferido devido à sua capacidade de replicação de moldes e boa retenção de forma.
Fundição Centrífuga - A Tecnologia Central de Tubos de Fundição de Aço Inoxidável de Alta Liga
A fundição centrífuga é um processo que utiliza força centrífuga para moldar o metal fundido, jogando-o em direção à parede interna através de um molde giratório de alta velocidade. É amplamente utilizado para fabricar peças fundidas de aço inoxidável de tubo redondo de alta densidade, paredes espessas e de grande diâmetro. No sistema de produtos da Dongmingguan, peças fundidas centrífugas de alta qualidade, como tubos radiantes, rolos afundantes e rolos para máquinas de papel, são aplicações típicas desse processo.
Vantagens técnicas:
O metal tem alta densidade, quase nenhum furo de contração, inclusões de escória e forte desempenho anti-penetração;
A estrutura é uniforme, o grão é refinado e a resistência à fluência é boa, o que é particularmente adequado para operação em altas temperaturas e longo prazo;
A espessura da parede do tubo é controlável e as ligas internas e externas podem ser otimizadas por fundição de fluxo duplo (como tubos bimetálicos);
Possui forte resistência à oxidação em alta temperatura e fadiga térmica e é adequado para fornos de aquecimento contínuo e sistemas de tubos radiantes.
Atualmente, Dongmingguan pode produzir tubos de fundição centrífuga de aço inoxidável com diâmetros variando de 50 mm a 1.000 mm e comprimentos de até 4.000 mm, que são amplamente exportados para mercados de alto padrão, como Europa, América do Sul e Japão. Contando com plataformas de simulação avançadas (ABAQUS, ANYCASTING), a empresa prevê e analisa a fluidez, o comportamento de solidificação e a distribuição de tensões residuais de tubos fundidos, melhorando significativamente a taxa de passagem na primeira passagem e a estabilidade de serviço dos produtos.
Moldagem em Areia de Resina - Uma solução flexível para tubos fundidos grandes e não padronizados
Para tubos de fundição de aço inoxidável com tamanhos grandes, formatos especiais ou lotes limitados, como grandes revestimentos de tubos de fornos, bases de rolos de fornos ou seções de conexão, a fundição em areia de resina ainda é amplamente utilizada devido à sua modelagem flexível e forte adaptabilidade.
Vantagens técnicas:
Baixo custo, ciclo curto, adequado para pedidos de lotes pequenos e médios e produção experimental de engenharia;
Podem ser fabricadas peças fundidas com grandes estruturas de dutos de formato especial ou estruturas de superfície com múltiplas partes;
O modelo pode ser modelado tridimensionalmente através de CAD e UG, combinado com GEOMAGIC CON e equipamento de digitalização 3D para comparação e verificação de precisão dimensional.
Com seu próprio grupo de fornos de tratamento térmico e centro de usinagem, Dongmingguan pode realizar vários processos, como tratamento de solução sólida, tratamento de envelhecimento, torneamento, acabamento superficial interno e externo após a conclusão do tubo de fundição em areia de resina, garantindo que o produto seja entregue em um "estado utilizável".
Qual é o efeito do processo de tratamento térmico no desempenho dos tubos fundidos?
Os tubos fundidos de aço inoxidável são amplamente utilizados em ambientes de trabalho de alta temperatura e alta pressão, como metalurgia, tratamento térmico, petroquímica, incineração de resíduos e eletricidade. Seu desempenho depende não apenas dos materiais de alta liga selecionados e do processo de fundição, mas também do processo de tratamento térmico subsequente. O tratamento térmico razoável pode melhorar significativamente as propriedades mecânicas, a estabilidade organizacional, a resistência à fadiga térmica e a resistência à corrosão dos tubos fundidos, e é o elo principal para o salto de "produtos qualificados" para "produtos de alta qualidade".
Regulamentação da organização: o tratamento térmico torna a microestrutura mais “científica”
Durante o processo de fundição, devido à velocidade de resfriamento desigual e à segregação dos elementos de liga, os tubos de aço inoxidável geralmente formam estruturas defeituosas, como grãos grossos, segregação de dendritos e redes de carboneto. Através de processos de tratamento térmico, como tratamento de solução e tratamento de envelhecimento, o estado organizacional pode ser significativamente melhorado:
Tratamento da solução: Aqueça o tubo fundido a 1050 ~ 1150 ℃ e depois resfrie-o rapidamente para promover a dissolução completa de carbonetos e outras fases precipitadas e transformar a organização em austenita uniforme ou fase mista de austenita δ, eliminando o estresse fundido e a fase frágil.
Tratamento de envelhecimento/tratamento térmico de estabilização: Mantenha o calor em temperatura baixa por várias horas para promover a precipitação uniforme de fases benéficas, como carbonetos dispersos finos, e melhorar a resistência à fluência e à fadiga térmica.
Na produção de tubos fundidos de alta liga típicos, como tubos de radiação, rolos de afundamento e rolos inferiores de fornos, Dongmingguan combinará com precisão o sistema de tratamento térmico de acordo com o tipo de material (como HK40, HP-Nb, HP-MA) e combinará software de análise de simulação (como ABAQUS, ANYCASTING) para prever mudanças de tensão, otimizando assim os parâmetros do processo e alcançando um equilíbrio dinâmico entre organização e desempenho.
Melhoria de desempenho: Melhoria geral de "dureza" para "resistência"
Diferentes tubos fundidos enfrentam diferentes tipos de testes de tensão durante o uso, como tensão de tração em alta temperatura, fadiga térmica em temperatura alternada, corrosão em meios corrosivos, etc. O tratamento térmico pode efetivamente melhorar as seguintes propriedades:
Melhor resistência à fluência: Ao operar por um longo período em alta temperatura (como 1000 ℃), o tubo fundido tratado termicamente pode manter boa estabilidade dimensional e estabilidade organizacional e se adaptar a ambientes de carga térmica de longo prazo, como fornos de craqueamento petroquímico e incineradores.
Melhor resistência ao impacto: O resfriamento rápido do isolamento de alta temperatura pode refinar os grãos e reduzir a agregação de carbonetos nos limites dos grãos, melhorando assim a capacidade de absorção de impacto dos tubos fundidos sob condições de trabalho complexas.
Resistência à corrosão aprimorada: Especialmente para ligas ricas em Cr, Ni e Nb, um filme de passivação denso e uma excelente fase de austenita são formados após o tratamento térmico, o que ajuda a aumentar a resistência à corrosão da superfície e à oxidação.
Para example, the high-sulfur easy-to-cut centrifugal cast pipes produced by Dongmingguan, in addition to ensuring the mechanical processing performance, heat treatment also needs to take into account the stability of the organization and the resistance to heat corrosion. By optimizing the temperature-time curve, it is ultimately ensured that the product meets the dual standards in terms of mechanical properties and durability.
Libere a tensão residual para garantir estabilidade dimensional e vida útil
Tubos fundidos de aço inoxidável geram inevitavelmente tensões residuais internas durante o processo de solidificação e resfriamento. Se essa tensão não for controlada, poderá causar rachaduras, deformações e até falhas precoces durante o uso. Através do tratamento de têmpera ou recozimento em alta temperatura, pode alcançar:
Liberação e homogeneização de tensões residuais;
Controle da deformação da forma para melhorar a estabilidade dimensional;
Reduza o risco de iniciação de fontes de crack e aumente a vida útil geral.
Dongmingguan usa um forno de tratamento térmico para aquecimento geral e tratamento de resfriamento lento, e usa um scanner 3D e software GEOMAGIC CON para comparar as mudanças dimensionais de tubos fundidos antes e depois do aquecimento, garantindo que os produtos possam ser operados nos equipamentos do cliente sem preocupações após a entrega.
Otimização do fortalecimento da superfície e capacidade antioxidante
Para cast pipes such as furnace rollers, hot air ducts, incinerator components, etc. that are exposed to high-temperature oxidizing atmospheres for a long time, Dongmingguan can also perform special heat treatments according to customer needs, such as surface aluminizing, chromizing, anti-oxidation layer treatment, etc., to improve surface oxidation resistance and high-temperature gas erosion resistance.
Fundição Centrífuga
