ASTM A217 CA15 Nerūdijantis plienas - aukštos temperatūros liejimo lydiniai

Korozijai atsparių liejinių lydinių kraštovaizdyje, ASTM A217 CA15 užima unikalią vietą kaip ekonomiškai efektyvus martensitinis nerūdijantis plienas, vertinamas dėl vidutinio atsparumo korozijai pusiausvyros, Didelė jėga, ir liejamumas.

1. ASTM A217 CA15 apibrėžimas: Standartai ir klasifikacija

ASTM A217 CA15 yra martensitic Nerūdijantis plienas Laidos laipsnis standartizuotas pagal ASTM A217/A217M specifikaciją, Pirmiausia skirta aukštos temperatūros slėgiui turinčioms programoms.

Jis plačiai naudojamas kritiniuose komponentuose, tokiuose kaip vožtuvai, flanšai, siurblių korpusai, ir kita slėgio pakabinimo įranga tokiose pramonės šakose kaip nafta ir dujos, naftos chemija, ir galios generavimas.

Jo pavadinimas „CA15“ atspindi jo paveldą ASTM liejimo sistemoje: „CA“ žymi korozijai atsparų lydinį, ir „15“ rodo jo turtingą chromo sudėtį.

Medžiaga identifikuojama pagal neskaičiuotą skaičių J91150 ir dažnai siejama su AISI 410 Nuoroda į kaltines klases.

Kaip martensitinis nerūdijantis plienas, CA15 pasižymi vidutinio atsparumo korozijai deriniui, Didelė jėga,

ir šilumos apdorojamos savybės, todėl jis tinka komponentams, veikiantiems aukštesnėje temperatūroje ir vidutiniškai agresyvi laikmena.

Klasifikacija pagal ASTM A217 nurodo cheminės sudėties ribas, Mechaninės savybės, terminio apdorojimo reikalavimai, ir testavimo protokolų, siekiant užtikrinti nuoseklų programų našumą.

CA15 patenka į „Martensitic“ nerūdijančio plieno kategoriją, kuris išskiria jį iš austenitinių ir feritinių liejinių,

Daugiausia dėmesio skiriant jėgos ir kietumo pasiekimui per kontroliuojamą terminį apdorojimą.

Ši standartizacija užtikrina, kad CA15 liejiniai gali patikimai veikti aukšto slėgio ir aukštos temperatūros aplinkoje, išlaikant atsparumą struktūriniam vientisumui ir korozijai..

2. CA15 nerūdijančio plieno cheminė sudėtis

ASTM A217 CA15 yra a martensitinis nerūdijančio plieno liejimas kurių savybes reglamentuoja tiksli cheminė sudėtis, skirta subalansuoti stiprumą, kietumas, ir atsparumas korozijai.

Tipiški kompozicijos diapazonai yra šie (Wt.%):

3. ASTM A217 CA15 fizinės ir mechaninės savybės

4. Terminis apdorojimas: Mikrostruktūros optimizavimas

Šiluminis apdorojimas yra labai svarbus CA15 veikimui, Kadangi panaši medžiaga yra palyginti minkšta ir lankstaus.

Standartinis gesinimo ir grūdinimo ciklas yra:

• Austenitizavimas: Įkaitinkite iki 925–1010 ° C. (1700–1850 ° F.) ir laikykitės 1–2 valandas (priklausomai nuo skyriaus storio) Visiškai suformuoti austenitą-į veidą orientuotą kubinę fazę, leidžiančią martensito transformaciją.
• Gesinimas: Greitai atvėsinkite aliejuje arba vandenyje iki 150 ° C iki 150 ° C (302° F.) konvertuoti austenitą į martensitą, kieta, bet trapi kūnu orientuota tetragoninė fazė. Šis žingsnis padidina kietumą iki 45–50 HRC.
• Grūdinimas: Pakartotinai pašildykite iki 595–705 ° C. (1100–1300 ° F.) 2–4 valandas, Tada oras atvėsęs.
  Tai sumažina kietumą iki 20–30 val (Cr₂₃c₆) Martensitinės matricos viduje ir palengvina vidinį stresą.

Grūdinimo temperatūra yra reguliuojama, kad būtų pusiausvyros stiprumas ir tvirtumas: žemesnė temperatūra (595° C.) Duruokite didesnį stiprumą, bet mažesnį kietumą, tuo tarpu aukštesnė temperatūra (705° C.) prioritetą teikti lankstumui.

5. Atsparumas korozijai: Galimybės ir apribojimai

CA15 pasiūlymai Vidutinis atsparumas korozijai pritaikytas konkrečioje aplinkoje, todėl tai yra praktiškas pasirinkimas ne agresyviam taikymui:

• Atmosferos korozija: Atiprėja rūdyti sausame ar vidutiniškai drėgname ore, su korozijos greičiu <0.1 MM per metus miesto aplinkoje - nuo anglies plieno (0.5–1,0 mm per metus) bet prastesnis už 304 Nerūdijantis plienas (<0.01 mm per metus).
• Aukštos temperatūros oksidacija: Gerai veikia ore iki 650 ° C (1200° F.), Sudarydamas stabilų chromo oksido sluoksnį, kuris riboja oksidacijos greitį iki <0.1 mm per metus - kritiniai katilo komponentams ir krosnies dalys.
• Švelnios cheminės medžiagos: Atlaiko praskiestus šarminius tirpalus (Pvz., 10% natrio hidroksidas) ir neoksiduojančios rūgštys (Pvz., 5% Sieros rūgštis) kambario temperatūroje, Nors korozijos greitis žymiai padidėja esant stipresnėms koncentracijoms.

Apribojimai yra pastebimi:

• Chlorido aplinka: Pažeidžiamas duobių ir plyšių korozija jūros vandenyje arba aukšto chlorido tirpaluose (Pvz., kelio druska), viršijant korozijos greitį 0.5 mm per metus.
• Stiprios rūgštys: Greitai užpuolė koncentruotos rūgštys (Pvz., druskos rūgštis) ir oksiduojantys agentai (Pvz., Azoto rūgštis).

Jo korozijos elgesys kyla iš chromo kiekio: Nors pakanka, kad būtų sudarytas apsauginis oksido sluoksnis švelniomis sąlygomis, sluoksnis yra plonesnis nei aukštesnio chromo lydiniuose (Pvz., 304 su 18–20% kr), todėl yra linkęs į skilimą agresyvioje aplinkoje.

6. Liejimo ir gamybos charakteristikos

„CA15“ išmetamumas ir apdorojimas po kaupimosi prisideda prie jo pramonės patrauklumo:

Liejimo procesai:

CA15 eksponuoja gerą išmetamumą, todėl tai tinka keliems pramoniniams liejimo būdams:

• Smėlio liejimas: Dažniausiai dideli, Storų sienų komponentai, tokie kaip vožtuvo kūnai ir siurblių korpusai.
  Plieno sklandumas, sustiprintas mangano ir silicio, Užtikrina visišką pelėsių užpildymą ir sumažina tokius defektus kaip šaltas uždarymas ar klaidingi.
• Investicijų liejimas: Idealiai tinka kompleksui, sudėtingos geometrijos, reikalaujančios aukšto matmens tikslumo, įskaitant vidines ištraukas ir sriegines funkcijas.
• Išcentrinis liejimas: Tinka cilindriniams komponentams, tokių kaip vamzdžiai ir žiedai,
  Kadangi išcentrinė jėga padeda sumažinti poringumą ir segregaciją, pagerina tankį ir struktūrinį vientisumą.

Suvirinamumas:

Suvirinimas CA15 yra sudėtingas dėl savo martensitinio pobūdžio, o tai padidina įtrūkimo riziką šilumos paveiktoje zonoje (Haz).

Norint sumažinti liekamąjį įtempį, reikia pašildyti iki 200–300 ° C ir po suvirinimo grūdinimas esant 600–650 ° C.

Atitinkantys užpildų metalų (Pvz., E410NIMO) pagerinti suvirinimo vientisumą, Nors suvirintos sąnariai išlaiko tik 70–80% netauriojo metalo stiprumo.

Aparatas:

Vidutiniškai apdirbamas grūdintos būklės (20–30 HRC).

Karbido įrankiai yra rekomenduojami suktis ir maliuoti, su 50–70 m/min. Pjovimo greičiu - liemenis nei austenitinis nerūdijantis plienas, bet greičiau nei sukietėjęs įrankių plienas.

7. Paraiškos: Kur CA15 išsiskiria

ASTM A217 CA15 yra martensitinis nerūdijantis plienas, plačiai naudojamas pramonės šakose, kurios reikalauja didelio stiprumo,
Puikus kietumas, ir vidutinio sunkumo atsparumas korozijai pakilus temperatūrai.

Unikalus savybių derinys daro jį ypač tinkamu kritiniams komponentams reikalaujančioje aplinkoje.

Vožtuvo komponentai:

• Vartai, Žemės rutulys, ir patikrinkite vožtuvus: CA15 paprastai naudojamas vožtuvo kūnams, apdaila, ir diskai dėl didelio tempimo stiprumo (iki 930 MPA) ir kietumas (20–30 HRC grūdinamas).
• Aukšto slėgio programos: Jos martensitinė struktūra palaiko vientisumą esant slėgiui viršijant 100 Baras, todėl tai idealiai tinka garams, aliejus, ir dujotiekiai.
• Temperatūros atsparumas: Gali saugiai veikti iki ~ 540 ° C, Tinka aukštos temperatūros skysčiams cheminių ir naftos cheminių augalų augalams.

Siurblio ir kompresoriaus komponentai:

• Siurblio velenai ir sparnuotės: Siūlo puikų atsparumą dėvėjimams, Aparatas, ir matmenų stabilumas.
• Išcentriniai siurbliai ir aukšto slėgio siurbliai: CA15 tvarko aukštas mechanines apkrovas ir pasikartojantį įtempį, užtikrinant ilgalaikį elektrinių patikimumą, naftos perdirbimo gamyklos, ir pramoninių vandens sistemų.

Aliejus & Dujų pramonė:

• Šulinio ir densolio įranga: Didelis stiprumas ir vidutinio sunkumo atsparumo korozijai Komponentai, veikiami aliejaus, dujos, ir sūrymas esant aukštam slėgiui.
• Sunkūs aptarnavimo vožtuvai: CA15 apdaila „Globe“ ir vartų vožtu, angliavandeniliai, ir abrazyviniai skysčiai.

Garo ir energijos generavimas:

• Katilo vožtuvai ir jungiamieji detalės: Gali atlaikyti aukštos temperatūros garą ir šiluminį ciklą, nepatirdamas reikšmingų mechaninių savybių.
• Pramoninės turbinos ir šilumokaičiai: Komponentai išlaiko struktūrinį vientisumą esant ciklinėms šiluminėms apkrovoms.

Bendrosios pramonės programos:

• Aukšto slėgio jungiamosios detalės ir flanšai: Stiprumas ir kietumas daro CA15 tinkamą kritiniams cheminių augalų sąnariams, naftos perdirbimo gamyklos, ir gėlinimo augalai.
• Specialūs liejiniai: Jo liejimo universalumas leidžia gaminti storą ar sudėtingas dalis, kurios sujungia stiprumą, atsparumas nusidėvėjimui, ir vidutinio sunkumo atsparumas korozijai.

8. Standartai ir kokybės kontrolė

ASTM A217 laikymasis užtikrina, kad CA15 liejiniai atitinka griežtus kokybės kriterijus:

• Cheminė analizė: Kiekviena CA15 šiluma turi būti patikrinta naudojant optinės emisijos spektroskopiją (OES) Norėdami patikrinti elementus, patenka į nurodytus diapazonus (Pvz., Chromas 11,5–13,5%).
• Mechaninis bandymas: Tempimo ir smūgio testai yra privalomi kiekvienai liejimo partijai, su pavyzdžiais paimti iš reprezentacinių skyrių.
• Neardomieji bandymai (Ndt): Kritinės slėgio turinčios dalys atlieka ultragarsinius bandymus (UT) Norėdami aptikti vidinį poringumą ir magnetinių dalelių patikrinimą (MPI) Norėdami nustatyti paviršiaus įtrūkimus.
• Terminio apdorojimo sertifikavimas: Gamintojai turi pateikti austenitizavimo dokumentus, gesinimas,
  ir grūdinimo parametrai, įskaitant temperatūros ir laiko profilius, Norėdami patvirtinti tinkamą mikrostruktūros plėtrą.

9. Palyginimai su pakaitiniais lydiniais

Renkantis medžiagas aukšto slėgio ir aukštos temperatūros taikymui, ASTM A217 CA15 dažnai vertinamas pagal kitus nerūdijančius plienus ir martensitinius lydinius.

10. Išvada

ASTM A217 CA15 yra praktiškas, Ekonominis sprendimas pramoninėms reikmėms, reikalaujantiems didelio stiprumo, Vidutinis atsparumas korozijai, ir išmesti aukštesnėje temperatūroje.

Jos gerai subalansuota chemija, Kartu su tikslaus terminio apdorojimo, Pateikia veiklą, reikalingą energijos generavimui, Cheminis apdorojimas,

ir naftos ir dujų įranga-visa tai už mažąsias aukštesnio lygio legiruoto nerūdijančio plieno išlaidas.

DUK

Kas yra ASTM A217 CA15?

ASTM A217 CA15 yra martensitinis nerūdijančio plieno laipsnis, paprastai naudojamas liejiniams, turinčioms slėgio turinčią, pavyzdžiui, vožtuvus, siurblių korpusai, ir slėgio indai.

Jis standartizuotas pagal ASTM A217, kuris apibūdina cheminę kompoziciją, Mechaninės savybės, ir terminio apdorojimo reikalavimai.

Yra CA15 magnetinis?

Taip. CA15 yra martensitinis nerūdijantis plienas, kuris yra feromagnetinis tiek tvirtas, tiek grūdintas.

Ar CA15 rūdys?

Taip, CA15 gali rūdyti, jei veikiama atšiaurios aplinkos, ypač esant chloridams ar drėgmei.

Jo atsparumas korozijai yra vidutinio sunkumo, palyginti su austenitiniais nerūdijančiais plienais, Taigi gali prireikti apsauginių dangų ar reguliarios priežiūros.

Kaip kontroliuojama CA15 liejinių kokybė?

Kokybės kontrolė apima cheminę analizę (OES), Mechaninis bandymas (tempimas, poveikis),

neardomieji bandymai (ultragarsinis vidiniam poringumui, Magnetinės dalelės paviršiaus defektams), ir terminio apdorojimo sertifikatas.

ASTM A217 laikymasis užtikrina kritinių programų patikimumą.

Yra CA15 ekonomiškas?

CA15 yra vidutiniškai brangus dėl legiruotų elementų ir apdorojimo reikalavimų,

Tačiau jis yra ekonomiškai efektyvus aukšto slėgio programoms, kai stiprumas, atsparumas nusidėvėjimui, o dalinis atsparumas korozijai yra kritinis.