Gussteile mit hohem Nickelgehalt

Gusseisen mit hohem Nickelgehalt ist ein solches Material, das bis zu 36 Prozent Nickel enthält. Verglichen mit Grauguss hat Gusseisen mit hohem Nickelgehalt eine überlegene Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit, was es zu einem wichtigen Herstellungsmaterial für Pumpen macht, und seine hervorragende Oxidationsbeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit ist ein ideales Material für die Herstellung von Kolbenringnuteinsätzen.

Nach mehr als zehn Jahren des Niederschlags verfügt Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. über reiche Produktionserfahrung in den Bereichen Wasserglas-Wachsausschmelzguss, Feingusstechnologie für verlorenen Schaum, Präzisionsgusstechnologie für Kieselsol und Schalensandgusstechnologie. Erwarten Sie, dass Hersteller aus verschiedenen Ländern Gussteile mit hohem Nickelgehalt konsultieren.

Produktbeschreibung

Grundlegende Fakten zu Gussteilen aus hochnickelhaltigen Legierungen

1. Implementierungsstandards: Das Unternehmen setzt die ISO9001- und TS 16949-Zertifizierung strikt um.

2. Produktmaterialnormen: ISO, GB, ASTM, SAE, ISO, EN, LÄRM, JIS, BS

3. Hauptprozesse: Sandguss, Kieselsol-Feinguss, Wasserglas-Feinguss, Schalenguss, Entgraten, Sandstrahlen, Bearbeitung, Wärmebehandlung, Dichtheitsprüfung, Oberflächenbehandlung usw.

4. Verfügbare Materialien:

Zinnbronze, Siliziumbronze, Aluminiumbronze, Messing, Kupfer, Titanlegierung, Hochmanganstahl, Hochchromstahl, Hochnickelstahl, Kohlenstoffstahl, legierter Stahl, Edelstahl, Grauguss, Gusseisen, Stahlguss, Aluminiumguss usw .Individuell nach Kundenwunsch.

Analyse von hochtemperatur- und korrosionsbeständigen Gussteilen aus hochnickelhaltigen Legierungen

Nickellegierungen werden in der Industrie aufgrund ihrer Hochtemperatur-Korrosionsbeständigkeitseigenschaften weit verbreitet verwendet. Beispielsweise sind Nickellegierungen Eisen- oder Kobaltlegierungen hinsichtlich der Beständigkeit gegen Hochtemperaturoxidation überlegen. Diese Legierungen sind aufgrund ihrer geringen Löslichkeit für interstitielle Atome von Natur aus beständig gegen Korrosion durch Karbonisierung und Nitrierung. Aufgrund des hohen Schmelzpunktes der Halogenverbindungen von Nickellegierungen weisen diese auch in halogenhaltiger Umgebung eine gute Beständigkeit auf.

Nickellegierungen werden nach ihren Hauptelementen in Ni-Cr-, Ni-Cr-Mo-, Ni-Cr-W-, Ni-Co-Cr-, Ni-Cr-Fe-, Ni-Fe-Cr- und Ni-Mo-Legierungen eingeteilt. Sie können auch danach unterschieden werden, ob sie aushärtbar sind oder nicht. Nickellegierungen werden üblicherweise durch die Dispersion von Gamma-Primärpartikeln gehärtet.

Die Gamma-Anfangsphase ist eine kubisch flächenzentrierte A3B-Verbindung, in der A überwiegend Nickel und B überwiegend Aluminium ist (manchmal gelegentlich begleitet von Titan). Die doppelt gequenchte Gamma-Struktur ist eine raumzentrierte tetragonale Phase, und ihre Zusammensetzung ist immer noch A3B, aber hier ist B hauptsächlich Niob. Offensichtlich erfordert die gamma-gequenchte Struktur eine große Menge an Aluminium- (und möglicherweise Titan-) Dotierung, während die gamma-doppelt gequenchte Struktur eine große Menge an Niob-Dotierung erfordert.

Aushärtbare Legierungen werden typischerweise nur in Gasturbinen eingesetzt, wo Oxidationsbeständigkeit und Festigkeitserhalt bei definierten Temperaturen die Hauptanforderungen sind. Für andere Hochtemperaturanwendungen werden lösungshärtende Nickellegierungen verwendet, da sie einen breiteren Temperaturbereich haben und einfacher zu schweißen und herzustellen sind. Es gibt viele lösungsverfestigte Legierungen, die für spezifische Hochtemperaturkorrosion hergestellt werden, wie z. B. Nickellegierungen, die für Sulfidierungsumgebungen geeignet sind.

Aluminium wird manchmal in lösungsgehärtete Legierungen eingearbeitet, da die Bildung eines äußeren Aluminiumoxidfilms die Oxidationsbeständigkeit von Nickellegierungen wie Legierung 214 (NO7214) erhöht. Üblicherweise muss die Arbeitstemperatur solcher Legierungen höher sein als die Linie der festen Lösung der Gamma-abgeschreckten Struktur, um die durch Dispersionshärtung verursachten Probleme zu vermeiden.

1. Korrosionsmodus:

Zu den Formen der Hochtemperaturkorrosion gehören Oxidation, Karbonisierung, Metallpulverisierung, Sulfidierung, Nitridierung, Halogenangriff, Angriff durch geschmolzenes Salz usw. Dieser Artikel beschränkt sich auf die Erörterung von Oxidation und Karbonisierung.

Um der Hochtemperaturoxidation zu widerstehen, verlassen sich die meisten Nickellegierungen auf eine Chromdotierung, die zwischen 8 und 48 Prozent liegt. Einige Legierungen sind mit einer kleinen Menge Silizium oder Mangan dotiert, um die Bildung von schützenden Oxiden vom Spinelltyp zu fördern, und Seltenerdelemente wie Lanthan und Yttrium können ebenfalls hinzugefügt werden, um das Abplatzen der antioxidativen Schicht zu verstärken. In vielen Nickellegierungen ist Aluminium der primäre Dotierstoff, der die Dispersionshärtung fördert oder eine Schutzschicht aus Aluminiumoxid gegen Hochtemperaturoxidation bildet.

Oxidative Erosion umfasst hauptsächlich zwei Aspekte: (1) Metallverlust, der durch die Bildung einer Oxidhaut vom Hauptmetall verursacht wird, (2) Schäden, die durch interkristalline Erosion und die Bildung isolierter interner Oxide verursacht werden.

Metallverlust kann weiter als kontinuierliche Oxidhaut oder Oxidhautablösung, die durch Temperaturwechsel verursacht wird, unterschieden werden.

Wie bei der inneren Erosion können sich auch innere Nitride zusammen mit endogenen Oxiden bilden, wenn das Teil Luft ausgesetzt ist. Besonders bei Legierungen, die Cr2O3 enthalten, wenn sich eine große Menge an Oxidhaut ablöst oder wenn die Aluminiummenge nicht ausreicht, um einen durchgehenden Al2O3-Film zu bilden, wird die innere Korrosion schwerwiegender.

Die Methode zur Messung des Gewichtsverlusts spiegelt die Situation der oxidativen Erosion nicht vollständig wider. Daher muss die beobachtete Verlusthöhe mit metallographischen Methoden überprüft und gemessen werden. Im nächsten Abschnitt wird der oxidative Angriff als die durchschnittliche Menge an beschädigtem Metall ausgedrückt, die aus Metallverlust plus dem Durchschnitt der inneren Erosion besteht.

2. Oxidationskorrosion:

Es wird in Betracht gezogen, dass der Grad des oxidativen Angriffs im Allgemeinen dazu neigt, mit steigender Temperatur stärker zu werden. An den Proben wurde ein Hochtemperatur-Oxidationstest durchgeführt. Die Teile wurden alle 168 Stunden in strömender Luft von hoher Temperatur auf Raumtemperatur abgesenkt, und die Gesamtoxidationszeit betrug 1008 Stunden. Oberhalb von 980 Grad wurde die Bildung von flüchtigem CrO3 beobachtet, während die Schutzwirkung von Cr2O3 abnahm. Der Effekt ist am deutlichsten bei 1205 Grad. Für Alloy 214 weisen die niedrigsten Werte bei allen 4 Temperaturen (980, 1095, 1150 und 1205 Grad) darauf hin, dass Al2O3 den besten Schutz bietet.

Wiederholtes Abkühlen auf Raumtemperatur führt zum Ablösen der Oxidhaut, sodass die Wirkung auf den oxidativen Angriff am offensichtlichsten ist. Es wurden Oxidationsexperimente mit unterschiedlichen Zykluszeiten in strömender Luft bei 1095 Grad durchgeführt. Bei zwei Proben, die genau gleich lange getestet wurden, verlor die Probe mit der kürzeren Zykluszeit die größte Menge. In Hochgeschwindigkeitsgas werden Proben mit kurzen Zykluszeiten am stärksten korrodiert.

Dieses dynamische Oxidationsexperiment soll den Betrieb eines Gasturbinentriebwerks eines Flugzeugs simulieren. Der im Testgerät verwendete Kraftstoff ist eine Mischung aus Nr. 1 und Nr. 2, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis beträgt 50:1 und die Gaserzeugungsrate beträgt Mach 0,3. Die Proben werden auf ein rotierendes Karussell geladen. Das Förderband entnimmt die Probe alle 30 Minuten aus dem Hochtemperaturbereich, bläst sie 2 Minuten lang mit Luft und kehrt dann wieder in den Hochtemperaturbereich zurück. Dieser Test ist offensichtlich strenger.

Langfristige Wirkungen können jedoch nicht anhand kurzfristiger Testergebnisse beurteilt werden. Einige Materialien zeigen bei längerer Einwirkung ein Bruchoxidationsphänomen. Zum Beispiel wurden die Legierungen X (NO6002) und HR-120 (NO8120) bei 1205 Grad Langzeit-Oxidationstests unterzogen. Die X-Legierungsprobe war nach 120 Tagen vollständig beschädigt, während die HR-120-Legierung nach 330 Tagen vollständig beschädigt war. Die Daten zeigen, dass keine der Legierungen für eine längere Verwendung über 1150 Grad geeignet ist.

3. Karbonisierungserosion:

Karbonisierung ist das Eindringen von Kohlenstoff in Metalle in Gegenwart von kohlenstoffhaltigen Gasen wie CO, CO2, CH4 oder anderen Kohlenwasserstoffen. Kohlenstoff wird an die Metalloberfläche transportiert, diffundiert in das Metall und bildet mit Legierungselementen verschiedene Karbide. Üblicherweise kann oberhalb von 800 Grad Karbonisierung beobachtet werden, wenn die Kohlenstoffaktivität weniger als 1 beträgt. Bei niedrigeren Temperaturen und einer Kohlenstoffaktivität von mehr als 1 tritt ein weiterer Angriffsmodus, Metal Dusting, auf.

Im Gegensatz zu anderen Hochtemperatur-Korrosionsmodi erzeugt die Karbonisierung innere Karbide, die das Metall verschlechtern, verspröden und beschädigen. In diesem Modus gibt es keinen Metallverlust aufgrund von Kesselsteinbildung, und Erosionsschäden können nicht als Summe aus Metallverlust plus innerer Korrosion ausgedrückt werden.

Dabei kann der Karbonisierungsgrad durch Kohlenstoffzunahme (mg/cm2) und Karbonisierungstiefe definiert werden. Die Kinetik der Karbonisierung wird durch die Löslichkeit und Diffusionsgeschwindigkeit von Kohlenstoff bei der entsprechenden Temperatur bestimmt.

Die geringe Löslichkeit von Kohlenstoff in Nickellegierungen führt dazu, dass Nickellegierungen in karbonisierenden Umgebungen weit verbreitet sind. Alle hitzebeständigen Legierungen enthalten jedoch Legierungselemente wie Chrom, Aluminium und Silizium. Daher entstehen beim Aufkohlen immer verschiedene Chromkarbide. Nickellegierungen werden im Allgemeinen durch eine stabile Oxidhaut vor Karbonisierung geschützt. Bei einer bestimmten Temperatur unterliegen Legierungen in einem Gasgemisch einer Oxidation oder Karbonisierung, abhängig vom Sauerstoffpartialdruck (oxidatives chemisches Potential) oder der Aktivität von Kohlenstoff bei dieser Temperatur.

Post-Casting-Prvorgang

1. Wärmebehandlung: Glühen, Aufkohlen, Anlassen, Abschrecken, Normalisieren, Oberflächenanlassen

2. Verarbeitungsgeräte: CNC, WEDM, Drehmaschine, Fräsmaschine, Bohrmaschine, Schleifmaschine usw.;

3. Oberflächenbehandlung: Pulversprühen, Verchromen, Lackieren, Sandstrahlen, Vernickeln, Verzinken, Schwärzen, Polieren, Bläuen usw.

Formen und Inspektionsvorrichtungen

1. Lebensdauer der Form: in der Regel semipermanent. (außer verlorener Schaum)

2. Lieferzeit der Form: 10-25 Tage (je nach Produktstruktur und Produktgröße).

3. Werkzeug- und Formenwartung: Zhongwei ist für Präzisionsteile verantwortlich.

Qualitätskontrolle

1. Qualitätskontrolle: Die Fehlerquote beträgt weniger als 0,1 Prozent .

2. Muster und Probelauf werden während der Produktion und vor dem Versand zu 100 Prozent geprüft, Musterprüfung für die Massenproduktion gemäß ISDO-Standards oder Kundenanforderungen

3. Prüfgerät: Fehlererkennung, Spektrumanalysator, Golden Image Analyzer, Drei-Koordinaten-Messmaschine, Härteprüfgerät, Zugprüfmaschine;

4. After-Sales-Service bieten.

5. Die Qualität kann zurückverfolgt werden.

Anwendung

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. entwickelte und produzierte erfolgreich Gussteile mit hohem Nickelgehalt und bestand die Inspektionen solcher Materialien und Produkte durch das SGS-Testzentrum. Im August 2008 hat unser Unternehmen die TÜV-Zertifizierungsfirma für solche Gusseisenmaterialien mit hohem Nickelgehalt bestanden. Seitdem hat unser Unternehmen auf dem Gebiet der Gusseisen-Produktionsmaterialien einen neuen Höhepunkt erreicht. Anstatt gewöhnliches duktiles Eisen und Grauguss monoton herzustellen, können wir auch duktiles Eisen mit hohem Nickelgehalt herstellen, das eine hohe Leistung und eine hohe Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist.

und Antioxidationseigenschaften, seine Gießbarkeit ist die gleiche wie die von allgemeinem Grauguss und Sphäroguss, nickelbeständiges Gusseisen ist ein Mitglied der Gusseisenfamilie, und es enthält genug Nickel, um eine Voss-Feldeisenbasis herzustellen, die ist ähnlich wie Voss Tiantie Edelstahl. Im Vergleich zu unlegiertem, niedriglegiertem Grau- und Sphäroguss kann das nickelbeständige Gusseisen mit Vostian-Eisenstruktur die Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit verbessern, und seine Gießbarkeit ist auch mit allgemeinem Grau- und Sphäroguss vergleichbar.

Der Nickelgehalt von nickelbeständigem Gusseisen variiert von 15-36 Prozent . Die meisten Sorten enthalten auch Chrom, um ihre Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Die Typen I und Ib können kostengünstiges Kupfer verwenden, um Nickel zu ersetzen, und sind korrosionsbeständig, aber diese kupferhaltigen nickelbeständigen Gusseisen vom Typ I haben dies nicht. Sphärogusssorten.

Die Stabilität des nickelbeständigen Sphärogusses D-2, D-2B, D-4 und D-5B wird hauptsächlich durch das Gleichgewicht des Nickel- und Siliziumgehalts bestimmt. Im Fall von Sitian-Eisen befinden sich Welleneisen und loses Eisen im Pferdefeld in der Basis, was die Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit gefährdet und der Hochtemperaturleistung nicht förderlich ist.

Nickelbeständiges Gusseisen der Sorte D-2M ist für den Betrieb bei niedrigen Temperaturen bis zu -320 Grad F (-196 Grad) geeignet. Dieses modifizierte duktile Gusseisen aus Vostian-Eisen weist hervorragende metallurgische und mechanische Eigenschaften bei niedrigen Temperaturen auf , und hat einen hochwertigen Casting-Sex.

Diese Sorte ist für alle Niedertemperaturanwendungen geeignet und hat eine hervorragende Gießbarkeit. Produziert hervorragende Teile, einige Anwendungen umfassen Pumpenkörper, Ventilkörper, Kompressoren und Rohrleitungen und Armaturen für Flüssiggase.

D-3 Wenn die Wärmeausdehnung mit rostfreiem Stahl auf Fe-Basis übereinstimmt, wird diese Sorte für den Einsatz in Thermoschockanwendungen empfohlen. Neben hervorragenden Hochtemperatureigenschaften hat diese Sorte auch eine hohe Erosionsbeständigkeit und ist für Wasserdampf und korrosive Schlämme geeignet.

D-4 wird für Anwendungen empfohlen, die widerstandsfähiger gegen Korrosion und Oxidation sind als die Typen D-2 und D-3, wie z. B. Motorteile, die mit Verbrennungsgasen und Abfällen in Kontakt kommen, und können kann für die Turboaufladung bis zu 1500 Grad F (815 Grad) verwendet werden. Es kann Temperaturen von bis zu 1000 Grad Fahrenheit (538 Grad Celsius) standhalten, wenn der Kraftstoff 1 Prozent Schwefel enthält.

D-5-Sphäroguss mit hohem Nickelgehalt wird in Anwendungen verwendet, die eine niedrige Temperaturausdehnung erfordern, und kann die thermische Belastung stärker reduzieren als andere nickelbeständige Gusseisen.

Es wird empfohlen, es in Gussteilen zu verwenden, die eine geringe Temperaturausdehnung erfordern, wie z. B. Schneidwerkzeugteile, Glasformen und äußere Naben von Gasförderern, während D-5B in Anwendungen verwendet wird, bei denen eine sehr geringe thermische Belastung erforderlich ist.

Derzeit werden der Pumpenkörper und das Laufrad aus D-5S-Material mit hohem Nickelgehalt, die von Zhongwei Precision hergestellt werden, auch im Bereich der Vakuumpumpen weit verbreitet. Unsere Fabrik kann jederzeit verschiedene leistungsstarke und materialreiche mechanische Teile herstellen. Begrüßen Sie neue und alte Kunden zu besuchen und zu führen!