АСТМ А743 ЦА6НМ је мартензит нерђајући челик Оцена ливења посебно је пројектована да би се испоручила велика чврстоћа, отпорност на корозију, и жилавост у озбиљним сервисним окружењима.
Са својим 12-14% хромима и 3-4% никла композиција, ЦА6НМ постиже уравнотежену микроструктуру која нуди врхунску отпорност на кавитацију, ерозија, и питтинг уз задржавање одличне заваривања у поређењу с другим мартенситским нехрђајућим челикама.
Ова легура је постала материјал избора за хидротурбинске тркаче, оптерећења пумпа, Компоненте оффсхоре платформе, и тела вентила, где је комбинација структурне поузданости и отпорности на животну средину обавезна.
1. Шта је АСТМ А743 ЦА6НМ?
АСТМ А743 ЦА6НМ је а Мартензитни од нехрђајућег челика ливење разреда Дизајниран за услугу у окружењима која захтевају високу механичку чврстоћу, добра жилавост, и умерена отпорност на високу корозију.
"ЦА" означава легуру отпорно на корозију у стандардима ливења АСТМ-а, "6" се односи на серију легура, и "НМ" означава присуство Ницкел и Молибден За појачану отпорност на корозију.
Широко је препознато за своје Стање израде, завабилност, и отпорност на деградацију животне средине, чинећи га јединственим међу мартентитским оценама.
2. Хемијски састав ЦА6НМ
Ца6нм је а 12% хром, 4% никл, 0.5% Молибден мартенситиц Нерђајући челик развијено да се комбинује снага, жилавост, и отпорност на корозију у једном легуру ливења.
Његов састав је чврсто под контролом АСТМ А743 / А743М Да би се осигурало доследне металуршке перформансе.
Типична ограничења хемијских састава (% по тежини):
| Елемент | Распон спецификација (%) | Функционална улога |
| Угљеник (Ц) | ≤ 0.06 | Минимализира се ниског угљеника оборине карбидне, Повећавање жилавости и заваривања. |
| Манган (Мн) | ≤ 1.00 | Побољшава карактеристике врућих радних карактеристика и деоксидације током топљења. |
| Силицијум (И) | ≤ 1.00 | Делује као деоксидизер; Прекомерни износи могу смањити жилавост. |
| Хром (ЦР) | 11.5 - 14.0 | Примарни елемент за пасивност и отпорност на корозију. |
| Никл (У) | 3.50 - 4.50 | Стабилизес Мартенсите, побољшава жилавост, и побољшава отпорност на пуцање корозије на стрес. |
| Молибден (Мо) | 0.40 - 1.00 | Појачава отпорност на копирање, Посебно у окружењима која садржи хлориде. |
| Фосфор (П) | ≤ 0.04 | Чували се ниско да се спречи умањење. |
| Сумпорни (С) | ≤ 0.03 | Ниски нивои одржавају жилавост и отпорност на корозију. |
| Iron (Фе) | Равнотежа | Матрични елемент који пружа структурну снагу. |
3. Механички & Физичка својства ЦА6НМ
ЦА6НМ је пројектован да би се испоручио уравнотежена комбинација снаге, дуктилност, и жилавост прелома, чак и у великим одсецима.
Његова својства су резултат њеног 12ЦР-4НИ-МО Мартенситиц Састав у комбинацији са Контролирани топлотни третман.
Типична механичка својства
(ВРЕДНОСТИ ПО АСТМ А743 / А743М захтевима; Стварни резултати зависе од величине секције, топлотни третман, и оријентација за тестирање)
| Имовина | Типична вредност | Стање тестирања |
| Затезна чврстоћа (Рм) | 655-795 МПА (95-115 кси) | Собна температура, Темперед марсенит |
| Снага приноса (РП0.2) | ≥ 450 МПА (65 кси) | Исто као горе |
| Издужење | ≥ 15% | Дужина мерама = 50 мм |
| Смањење подручја | ≥ 35% | Собна температура |
| Цхарпи В-Нотцх Утицај енергија | 40-80 Ј на -46 ° Ц (-50 ° Ф) | Уздужни правац |
| Тврдоћа | 207-255 ХБ (приближно. 22-26 ХРЦ) | После ублажавања |
| Жилавост прелома (К_иц) | ~ 110-130 МПА · √м | Собна температура, финозводно стање |
Типична физичка својства
| Имовина | Типична вредност | Белешке |
| Густина | 7.74 Г / цм³ (0.280 лб / ун) | Нешто нижи од челика угљеника због легура |
| Модул еластичности | 200 ГПА (29 × 10⁶ пси) | Упоредиво са другим нехрђајућим челицима |
| Топлотна проводљивост | ~ 24 в / м · к на 100 ° Ц | Нижи од челика угљеника; утиче на расипање топлоте |
| Специфични топлотни капацитет | 460 Ј / кг · к | На 20 ° Ц |
| Електрична отпорност | 0.60 ω · м | Виши од челика угљеника, Корисно за одређену отпорност на ерозију |
| Коефицијент топлотне експанзије | 10.8 × 10⁻⁶ / ° Ц (20-100 ° Ц) | Мора се узети у обзир у више металних склопова |
4. Топлотни третман & Контрола микроструктуре
ЦА6НМ добија своје перформансе не само са његових 12% хром, 4% никл, и молибденум хемију, али такође од Прецизне секвенце топлоте која трансформише своју структуру од ливене у а тежак, Каљене мартензитне микроструктуре.
Ова трансформација је од суштинске важности за постизање циљаног биланса легура снага, дуктилност, отпорност на корозију, и димензионална стабилност.
Стандардна секвенца топлотних третмана
Типична топлотна обрада за ЦА6НМ одливљивање прати смернице АСТМ А743 / А743М и прилагођена је дебљини секције:
Решење жарења (Који се заварава):
- Температура: 1010-1050 ° Ц (1850-1920 ° Ф)
- Сврха: Раствара карбиде и хомогенизује алегалне елементе. Производи потпуно аустенитну структуру пре гашења.
- Задржавање: ~ 1 сат по 25 мм (1 инч) дебљине секције, минимум 2 сати.
Гашење:
- Средњи: Присилни ваздух или уље, Зависно од величине одсека за ливење и жељену брзину хлађења.
- Сврха: Трансформише аустенит мале-карбонски мартенсит Док минимизирамо изобличење и заостале напрезате.
- Бележити: Садржај никла у ЦА6НМ смањује старт мартенсита (М_с) температура, Промовисање јединствене трансформације.
Ублажавање:
- Температура: 565-620 ° Ц (1050-1150 ° Ф) За стандардни баланс снаге и жилавости.
- Сврха: Ублажава стресове, Побољшава дуктилност, и прилагођава тврдоћу према 22-26 ХРЦ-у.
- Ефекат температуре: Ниже температуре у каљеницима дају већу снагу, али смањити жилавост удара; Висе температуре побољшавају жилавост, али нешто ниже чврстоће приноса.
Карактеристике микроструктуре
Правилно топлотински третирани ЦА6НМ изложбе:
- Темперед Мартенсите Матрик: Омогућава високу затезање и приношење чврстоће са добру жилавост прелома.
- Рафинирана величина зрна: Додавање никла сузбија раст зрна током аустенитације, помагање у задржавању енергије велике утицаје.
- Распршени карбиди: Фино м₂₃ц₆ Царбидес дуж граница ЛАТХ побољшава отпорност на хабање без озбиљног оштећења жилавости.
- Минимални задржани аустенит (<5%): Прекомерно задржани аустенит може смањити тврдоћу и димензионалну стабилност, Тако се пажљиво контролишу стопе хлађења и циклуси каљења.
5. Цастинг, Обрада & Завабилност
Вредност ца6нм као а хидротурбински, вентил, и легура пумпе Зависи не само на њеној хемији и топлотној обради, али и на његовом капитаљивост, обрада, и поправите заваривост.
Процеси ливења
ЦА6НМ се може успешно израђивати помоћу вишеструких ливница, Допуштање произвођачима да одговарају процесним могућностима да се дели геометрија, Димензионални захтеви, и обим производње.
Ливење песка:
- Најбоље одговара велики, Дебеле компоненте као што су костуре за турбине, кућишта пумпе, и вентил тела у 1-5 Ваш асортиман.
- Типичне толеранције: ± 1 мм по 100 мм димензија.
- Површинска завршна обрада: РА 6.3-12.5 μм Након утајања.
- Предности: Висока флексибилност у величини и облику; Економичан за разлике са ниским на средњим путем.
Инвестиционо ливење (Изгубљени восак):
- Идеалан за замршене геометрије попут сечива турбине, вентилске украсе, и сегменти тркача на којима су глатке површине и фини детаљи критични.
- Димензионална тачност: ± 0,1 мм.
- Површинска завршна обрада: РА 1.6-3.2 μм, Смањивање додатка за обраду и побољшање хидрауличне ефикасности као што је бачена.
Центрифугално ливење:
- Производи цилиндричне компоненте у облику прстена као што су рукаве пумпе, носити прстене, и носећи шкољке.
- Осигурати уједначена густина и минимално сегрегација - критично за површине за бртвљење високог притиска.
- Често се користи за делове који захтевају толеранције концентризма унутар 0.25 мм.
Стопе на ливењу за ЦА6НМ углавном прелазе 85% За једноставне геометрије, Док сложенији облици са дубоким џеповима или дебелим прелазима могу се спустити 70-75% Због скупљања управљања шупљинама и ограничења дизајна за уста.
Понашање обраде
ЦА6НМ је значајно лакше машини него потпуно очврснуто мартензитни челик, посебно у каљено стање (22-26 ХРЦ).
Нотечи за обраду кључа:
- Брзине сечења: ~ 30-50 м / мин са карбидном алатом; до 80 м / мин са обложеним карбидима у завршним пролазима.
- Ношење алата: Умерени никл побољшава жилавост, али може проузроковати отврдњавање рада ако су храни превисе светло.
- Употреба расхладне течности: Препоручује се за досленост површинске завршне и топлотне стабилности.
- Димензионална стабилност: Садржај ниског задржаног аустенита значи минимално изобличење након грубе обраде.
- Додаци за обраду: 3-6 мм је типично уклањање површинске скале и ливење коже након термичке обраде.
Завабилност
Ца6нм је више заваривији од класичног 410 нехрђајући због:
- Садржај ниског угљеника (≤0,06%)
- Додатак никла (~ 4%) Стабилизујући аустенит током хлађења
- Нижи ризик од пуцања водоника када се примењују топлотни третман за загревање и пост-заваривање
Најбоље праксе за заваривање:
- Загревање: 150-250 ° Ц (300-480 ° Ф) Да би се смањили топлотни градијенти и ризик пуцања водоника.
- Избор метала за пуњење: Подударање пунила за композицију (Нпр., АВС ЕР410НИМО за ГТАВ / ГмаВ или Е410нимо за СМАВ) Да би се одржала отпорност на снагу и корозију.
- Интервосс температура: < 250 ° Ц (480 ° Ф) Да бисте избегли прекорачење суседних зона погођених топлотом.
- Пост-заваривање топлоте (Пхт): Локално или потпуно ублажавање на 565-620 ° Ц (1050-1150 ° Ф) да обнавља жилавост и једноличност тврдоће.
Заваривање за заваривање:
- Уобичајено у великим хидротурбинским тркачима или телима вентила за исправљање порозности или површинских оштећења.
- Успех зависи од строге контроле параметара заваривања, Заједничка чистоћа, и пхт апликација.
6. Отпорност на корозију: Прилагођен воденим окружењима
Отпорност на корозију ЦА6НМ-а је пројектована за слатковорство, морска вода, и благи хемијски окружења, чинећи га далеко отпорнијим од карбонски челичних или нискологуираних одливака, и конкурентни са неким аустенитским оценама у одређеним сценаријима:
- Слатководна и пара: Слој хромима оксида одостолисти се оксидацијом и питти у слаткој води (Нпр., речна вода, Системи расхладне течности) са стопи корозије <0.02 мм / год.
Такође издржава влажну пару на 200-300 ° Ц, Кључна особина за компоненте електране. - Морска вода: Молибдени додаци побољшавају отпорност на коридну кошуљу.
У тестовима за урањање морских вода, ЦА6НМ показује стопу корозије од 0,05-0,1 мм / год. 410 нерђајући челик (0.2-0,3 мм / год) али нешто мање од 316 (0.01-0.03 мм / год). - Благе хемикалије: Остори да разблажене киселине (Нпр., 5% сумпорна киселина), алкалис (Нпр., 10% натријум хидроксид), и нафтни производи, што га чини погодним за вентиле на нафтом и пумпи за хемијске прераде.
Постоје ограничења: ЦА6НМ се не препоручује за јаке киселине (Нпр., 37% хлороводонична киселина) или високо-хлоридни окружења (Нпр., слани >10% Нацл), где је аустенитски разред попут ЦФ8М (316 еквивалентан) наступити боље.
7. Типичне апликације ЦА6НМ-а
АСТМ А743 ЦА6НМ'С велика снага, Одлична жилавост на ниским температурама, и отпорност на корозију, кавитација, и ерозија учини то да идете на материјал за Критични хидраулични, маринац, и компоненте енергетског сектора.
| Сектор за пријаву | Типичне компоненте | Кључни захтеви за перформансе које су испунили ЦА6НМ |
| Хидроелектрана | Турбински тркачи (Каплан, Францис, сијалица), Вицкет Гатес, Водичи Вањским, остати прстен | Висока отпорност на кавитацију, отпорност на ерозију, жилавост на ниској температури |
| Маринац & На одбору | Бладес пропелера, чворишта, Средство за кормило, Осовине пумпе, Тела вентила за морску воду | Отпорност на корозију морске воде, добра снага умора, Мала магнетна пропустљивост |
| Уље & Гас | Подсетничке пумпе, рукаве, Капија / Глобус / Цхецк вентил Трим, вентили угушивања | Отпорност корозије на стресу хлорида, отпорност на ерозију, велика снага |
| Индустријска пумпа | Центрифугална намера пумпе, носити прстене, чамац, Дифузор плоче | Отпорност на хабање, Отпорност на корозију у бочасти води и хемикалије |
| Десалиновање биљака | Осовине за пумпе високог притиска, подметач, заптивање прстенова | Отпорност на коридера, Димензионална стабилност |
| Плимни & Обновљива енергија | ТИДАЛ ТУРБИНЕ БЛадес, чворишта, шахтови | Комбиновано отпорност народња и хлорида, дугорочна трајност |
| Одбрана / Морнарички | Подморница, облоге осовина, Компоненте зупчаника управљача | Мала магнетни потпис, отпорност на кавитацију, механичка поузданост |
8. Поређења: ЦА6НМ вс ЦА15 (410), 17-4ПХ, Дуплекс 2205
| Имовина / Значајка | Ца6нм (АСТМ А743) | ЦА15 (410 СС) (АСТМ А743) | 17-4ПХ (АСТМ А747 ЦБ7ЦУ-1) | Дуплекс 2205 (АСТМ А890 ЦЛАГЕ 4А) |
| Уписати / Микроструктура | Мартензитски (ниско ц, 12ЦР + У) | Мартензитски (висок ц, 12ЦР) | Падавине-стврдњавање мартензит | Феритиц-Аустенитиц (дуплекс) |
| Типична композиција (вт%) | Ц ≤ 0.06, ЦР 11,5-14, На 3.5-4.5, МО 0.4-1.0 | ЦР 11,5-14, У ≤ 1.0, Ц 0.15 | Ц ≤ 0.07, ЦР 15-17, На 3-5, Цу 3-5 | Ц ≤ 0.03, ЦР 21-23, Је 4,5-6,5, МО 2.5-3.5 |
| Затезна чврстоћа (МПА) | 655-760 | 550-690 | 930-1,100 | 620-880 |
| Снага приноса (МПА) | 450-550 | 350-450 | 725-1,035 | 450-620 |
| Издужење (%) | 15-20 | 10-15 | 8-12 | 20-25 |
| Тврдоћа (Хб) | 200-240 | 180-230 | 300-360 | 220-270 |
| Жилавост на 0 ° Ц (Ј) | Одличан (≥ 40) | Сајам (10-20) | Умерен (20-30) | Одличан (≥ 60) |
| Отпорност на корозију | Добро у свежој / морској води, одолева кавитацију | Сајам, склони да се кучи у хлоридима | Добри, али не и за тешко окружење хлорида | Одличан хлорид и отпорност на питтинг |
| Отпорност на кавитацију | Високо | Низак | Средњи | Високо |
| Топлотни третман | Решење Аннеал + нарав | Само ублажавање | Решење + старење | Само решење Аннеал |
| Капитаљивост | Добри, Погодно за песак & Инвестициони ливење | Добро за ливење песка | Умерен, сложенији услед стврдњавања падавина | Умерен, захтева прецизну контролу |
| Завабилност | Добри, Али захтева пре / пошта топлоте | Умерен, склони пуцању | Добри, Али потребно је старење за заваривање | Добри, осетљив на интерметаллицс |
| Обрада | Умерен | Добри | Сајам | Умерен |
| Ниво трошкова | Средњи | Низак | Високо | Високо |
| Типичне апликације | Хидрауличне турбине, оптерећења пумпа, марински пропелери | Опште делове пумпе, Вентили са ниским радом | Ваздухопловство, Осовине са високих чврстоће | Оффсхоре структуре, опрема за десалинизацију |
9. Заједнички еквиваленти
Јединствени баланс снаге ЦА6НМ-а, жилавост, и отпорност на корозију поставља га међу неколико сродних мартензитних нехрђајућег челика. Његови заједнички еквиваленти у другим стандардима или оценама укључују:
- УС Ј91660: Јединствено означавање система нумерирања за ЦА6НМ.
- АСТМ А297 тип ЦА6НМ: Алтернативна ознака АСТМ-а за слично одливљивање.
- У 1.4528 / Кс12Цринис17-7: Европски еквивалентни мартенситски од нехрђајућег челика, користи се у ливењу или ковању.
- Он сус630: Јапански еквивалентни таложни очвршћивање од нехрђајућег челика, дели неке сличне примене иако се разликују у микроструктуру.
- ЦА15 (АСТМ А743 ЦА15): Виша оцена угљен мантенсетична са сличном хемијом, али различитом механичком и жилавошћу профила.
10. Закључак
АСТМ А743 ЦА6НМ нуди а Доказано стање снаге, отпорност на корозију, и жилавост због чега је неопходно у захтевним ротирајућим машинама и морским / оффсхоре апликацијама.
Његова појачана отпорност на заваривање и кавитацију омогућавају дужим радни век и смањење задње време одржавања - што га чини а економичан избор за тешка окружења.
Често постављана питања
Је ца6нм магнетни?
Да, То је мартентични и показује магнетна својства.
Је ЦА6НМ погодан за урањање морске воде?
Не-његова стопа корозије (0.1-0,2 мм / год) чини неприкладном за дугорочно излагање морске воде. Користите дуплекс 2205 уместо тога.
Која је максимална температура за ЦА6НМ?
Задржава корисну снагу до 400 ° Ц. Изнад 500 ° Ц, оксидација и омекшавање догађају; Користите легуре на бази никла за више темпове.
Може ли ца6нм користити у преради хране?
Не-његова умерена отпорност на корозију и потенцијал за битак у киселини намирница чине аустенитне оцене (Нпр., ЦФ8) боље.
Како ЦА6НМ упоређује са 17-4пх у јачини?
17-4ПХ нуди већу затезну чврстоћу (860-1100 МПА) али је мање казни; ЦА6НМ је префериран за сложени одливци.
Шта је типично време олова за ЦА6НМ одливке?
4-8 недеља за одливљивање песка; 6-12 недеља за инвестициони одливци (Због прављења калупа).
