ความรู้เกี่ยวกับวัสดุ

ความรู้เกี่ยวกับการหล่อการลงทุนเกี่ยวกับเหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316 และกระบวนการซิลิกาโซล

ในด้านการลงทุนการหล่อ สแตนเลส 304 และ 316 เป็นเหล็กสเตนเลสออสเทนนิติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดชนิดหนึ่ง เนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม มีคุณสมบัติทางกลที่ดี และ-ความคุ้มค่าโดยรวม โดยทั่วไปจะใช้ในการผลิตงานหล่อที่มีรูปทรงซับซ้อน-และราบรื่น-ด้วยความแม่นยำของพื้นผิวผ่านกระบวนการสร้างซิลิกาโซลเชลล์-ภายในการหล่อแบบลงทุน ค้นหาการใช้งานในวาล์วปั๊มเคมี เครื่องจักรอาหาร อุปกรณ์ทางการแพทย์ และฮาร์ดแวร์ทางสถาปัตยกรรม

I. ลักษณะการหล่อของเหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316

แม้ว่าทั้ง 304 และ 316 จะมีชื่อเสียงในด้านความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม แต่ความแตกต่างขององค์ประกอบก็ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการหล่อและการใช้งานขั้นสุดท้าย

· เหล็กกล้าไร้สนิม 304: องค์ประกอบโดยทั่วไปคือ C น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08%, Cr 18-20%, Ni 8-10.5% เป็นสเตนเลสสตีล "ระดับเริ่มต้น" ที่เป็นเกณฑ์มาตรฐาน ซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดี (ต่อบรรยากาศ น้ำจืด และกรดอินทรีย์ส่วนใหญ่) และความสามารถในการหล่อ ในระหว่างการหล่อ ช่วงอุณหภูมิการแข็งตัวค่อนข้างกว้าง นำไปสู่แนวโน้ม "การแข็งตัวแบบเละๆ" ซึ่งทำให้มีแนวโน้มที่จะเกิดรูพรุนจากการหดตัวแบบ interdendritic ส่งผลให้มีความต้องการในการออกแบบกระบวนการมากขึ้น
· สเตนเลส 316: เมื่ออัปเกรดเป็น 304 ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดคือการเติมโมลิบดีนัม (Mo) 2-3% องค์ประกอบนี้ช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ได้อย่างมาก (เช่น น้ำทะเล น้ำเกลือ) องค์ประกอบโดยทั่วไปคือ C น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08%, Cr 16-18%, Ni 10-14%, Mo 2-3% การเติมโมลิบดีนัมจะช่วยเพิ่มความหนืดของของเหลวหลอมเล็กน้อย และอาจทำให้การแยกตัวในระดับจุลภาครุนแรงขึ้นในระหว่างการหล่อ อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ความท้าทายในการคัดเลือกนักแสดงและมาตรการรับมือทั่วไป:

1. การรวมออกซิเดชันและตะกรัน: โครเมียมในเหล็กหลอมจะออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วจนเกิดเป็นฟิล์ม Cr₂O₃ ซึ่งสามารถติดอยู่ภายในการหล่อเป็นตะกรันรวมอยู่ด้วย มาตรการรับมือ ได้แก่ การหลอมเหลวอย่างรวดเร็ว การป้องกันอาร์กอน และการใช้กับดักตะกรันที่มีประสิทธิภาพในการออกแบบระบบรั้ว
2. แนวโน้มการฉีกขาดที่ร้อน: สเตนเลสออสเตนนิติกมีค่าการนำความร้อนต่ำและการหดตัวเชิงเส้นสูง ซึ่งทำให้ไวต่อการฉีกขาดที่ร้อนที่รอยต่อระหว่างส่วนที่หนาและบางหรือที่จุดร้อน สิ่งนี้ต้องการการออกแบบเกตติ้งและการยกแบบมีเหตุผล และอัตราการทำความเย็นที่ควบคุมเพื่อบรรเทาความเครียดจากความร้อน
3. ความพรุนของการหดตัว: เนื่องจากช่วงอุณหภูมิการแข็งตัวที่กว้าง การป้อนจึงทำได้ยาก จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องปฏิบัติตามหลักการของการแข็งตัวตามทิศทาง โดยใช้ความเย็นหรือตัวยกที่เป็นฉนวนเพื่อนำทางการแข็งตัวของโลหะตามลำดับจากจุดที่ไกลที่สุดของการหล่อไปยังไรเซอร์ เพื่อให้มั่นใจว่าช่องป้อนอาหารเปิดอยู่

ครั้งที่สอง ซิลิกาโซลเชลล์-กระบวนการสร้าง: กุญแจสำคัญในการบรรลุพื้นผิวที่แม่นยำ

ปัจจุบันกระบวนการซิลิกาโซลเป็นวิธีการผลิตแม่พิมพ์-กระแสหลักที่สุดสำหรับการผลิตการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิม 304/316 คุณภาพสูง แกนหลักอยู่ที่การสร้างเปลือกเซรามิกที่มีความแข็งแกร่ง ความเสถียร และความแม่นยำในการจำลองสูง

ผังกระบวนการโดยละเอียด:

1. การประกอบรูปแบบ:
· ลวดลายของขี้ผึ้งเหมือนกับรูปทรงชิ้นส่วนสุดท้ายถูกฉีดโดยใช้แม่พิมพ์อะลูมิเนียม
· จากนั้น รูปแบบเหล่านี้จะประกอบเข้ากับระบบแว็กซ์เกตส่วนกลาง (ถ้วยเท สปรู รางรอง) เพื่อสร้าง "คลัสเตอร์" หรือ "ต้นไม้" สำหรับการผลิตเป็นชุด
2. การฉาบปูนเคลือบหน้า (ขั้นตอนที่สำคัญที่สุด):
· ซิลิกาโซล: ใช้เป็นสารยึดเกาะ มันเป็นสารแขวนลอยคอลลอยด์ของอนุภาค SiO₂ ขนาดนาโน-ในน้ำหรือตัวทำละลาย ซึ่งทราบกันว่าไม่-เป็นพิษและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
· วัสดุทนไฟ: โดยทั่วไปแล้วชั้นเคลือบจะใช้แป้งเพทายที่ละเอียดมาก (ZrSiO₄) หรือแป้งอลูมินา (Al₂O₃) สิ่งเหล่านี้มีการหักเหของแสงสูง การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และเลียนแบบพื้นผิวการหล่อที่เรียบมาก
· การทำงาน: คลัสเตอร์ถูกจุ่มลงในสารละลายแป้งซิลิกาโซล-ที่เตรียมไว้ เพื่อให้แน่ใจว่าครอบคลุมทั้งหมด หลังจากระบายสารละลายส่วนเกินแล้ว ให้ทำการฉาบปูนทันที ชั้นเคลือบโดยปกติจะฉาบด้วยทรายเพทายเม็ดละเอียด-หรือทรายซิลิกาผสมเพื่อเสริมการเคลือบและให้พื้นผิวที่ละเอียด
3. การอบแห้งและการบ่ม:
· การบ่มซิลิกาโซลเป็นกระบวนการทำให้แห้งทางกายภาพ ในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม (เช่น อุณหภูมิ 23±2 องศา ความชื้น 40-60%) น้ำจะระเหยออกจากสารเคลือบอย่างช้าๆ และสม่ำเสมอ เมื่อน้ำระเหย อนุภาคนาโน-SiO₂ จะเข้ามาใกล้มากขึ้นและก่อตัวเป็นโครงข่ายไซลอกเซนที่แข็งแกร่ง (Si-O-Si) ผ่านการควบแน่นของหมู่ไซลานอล (-SiOH) ดังนั้นจึงจับตัวมวลรวมของวัสดุทนไฟอย่างแน่นหนา ชั้นเคลือบต้องใช้เวลาในการแห้งนานพอสมควร (มักเป็นเวลาหลายชั่วโมง) เพื่อให้แน่ใจว่าจะแห้งสนิทและปราศจากรอยแตกร้าว
4. ปูนปั้นสำรอง-:
· หลังจากที่ชั้นเคลือบหลักแข็งตัวเต็มที่แล้ว กระบวนการจุ่มและปูนปั้นจะเกิดขึ้นซ้ำ ชั้นเคลือบสำรองยังคงใช้ซิลิกาโซลเป็นสารยึดเกาะ แต่เปลี่ยนไปใช้วัสดุทนไฟที่คุ้มค่ากว่า- เช่น มัลไลท์หรือแป้ง Chamotte และทราย ขนาดเม็ดทราย inc