El proceso para hacer tubo de fundición centrífuga de acero inoxidable Martensite

La fabricación de tubos de fundición centrífugos de acero inoxidable martensíticos requiere un control cuidadoso sobre la selección de materiales, los parámetros de fundición y los tratamientos térmicos posteriores a la fundición. El Acero Inoxidable Martensítico es conocido por su alta resistencia, dureza y resistencia al desgaste, pero es más sensible a las tensiones térmicas y al agrietamiento durante la fundición. A continuación se muestra un proceso sugerido para la fabricación de tubos de fundición centrífuga de acero inoxidable martensítico de alta calidad:

1. Selección material

Composición de aleación

· Acero Inoxidable Martensítico (por ejemplo, 410 AISI, 420, 440C):

Alto contenido de carbono (típicamente 0.08% a 1.2%) para la dureza.

Cromo (12-18%) para la resistencia a la corrosión.

Bajos niveles de níquel y molibdeno.

· Consideraciones:

Elija una aleación martensítica con la composición apropiada basada en las propiedades mecánicas deseadas (por ejemplo, dureza, tenacidad o resistencia al desgaste).

Asegúrese de que la aleación sea adecuada para la fundición centrífuga, en particular su fluidez y comportamiento de contracción durante el enfriamiento.

2. Preparación del molde

Diseño del molde

· Material: Use moldes hechos de materiales de alta calidad y resistentes al calor, como hierro fundido o acero.

· Revestimientos: Aplique un revestimiento refractario o cerámico al molde para garantizar un flujo de metal suave, reducir la adherencia y minimizar el choque térmico.

· Precalentamiento: Precaliente el molde para evitar choques térmicos cuando se vierte el metal fundido. Para los aceros inoxidables martensíticos, el precalentamiento a alrededor de 200-300 ° C es típico.

Forma del molde

· Asegúrese de que el diseño del molde se adapte a las diferencias de diámetro en el tubo de fundición (si es necesario).

· Diseñe el molde con transiciones suaves de diámetro para evitar áreas de alto estrés que puedan provocar grietas.

3. Fusión y vertido

La fusión de la aleación

· Tipo de horno: Use un horno de inducción o un horno de arco eléctrico para fundir el acero inoxidable martensítico.

· Control de temperatura: La temperatura de fusión del acero inoxidable martensítico varía típicamente entre 1600 ° C y 1700 ° C, dependiendo de la aleación.

· Desgasificación: Realice la desgasificación para eliminar los gases disueltos (por ejemplo, hidrógeno y nitrógeno), lo que puede provocar defectos como la porosidad.

· Aleación: Compruebe la composición química mediante espectrometría para garantizar que cumpla con la especificación deseada.

Proceso de vertido

· Vierta el metal fundido en el molde giratorio con cuidado para evitar turbulencias.

· Temperatura de vertido: Mantenga una temperatura de vertido en el rango de 1550 ° C a 1600 ° C para lograr una fluidez adecuada y minimizar los defectos de contracción.

· Rotación del molde: controle la velocidad de rotación del molde para optimizar la fuerza centrífuga para una distribución uniforme del metal fundido.

4. proceso de fundición centrífuga

Velocidad de rotación del molde

· Ajuste la velocidad de rotación basada en el diámetro y la longitud del tubo:

Velocidades de rotación más altas para tubos de menor diámetro para garantizar un espesor de pared uniforme.

Menos velocidades de rotación para diámetros más grandes, lo que garantiza un llenado adecuado y reduce el riesgo de defectos.

· Rango de velocidad típico: 50-200 RPM, dependiendo de las dimensiones del tubo y los requisitos de fundición.

Distribución de metal

· La fuerza centrífuga generada por la rotación del molde empujará el metal fundido hacia afuera, formando primero las paredes exteriores del tubo. Las áreas más densas se solidificarán primero (la pared exterior), mientras que el núcleo interior se solidificará al final.

· Asegúrese de que el tubo de fundición tenga un grosor uniforme en todas partes.

Enfriamiento

· Enfriamiento controlado: enfríe gradualmente la fundición para evitar choques térmicos y grietas. El enfriamiento rápido puede provocar microagrietamiento en aceros inoxidables martensíticos.

· Use agua controlada o refrigeración por aire externamente a lo largo de las paredes del molde para regular la velocidad de enfriamiento.

· Permita una velocidad de enfriamiento lenta para secciones de paredes más gruesas para reducir las tensiones internas.

5. Tratamiento térmico post-fundición

Alivio de estrés recocido

· Objetivo: aliviar las tensiones residuales del proceso de fundición para evitar la distorsión y el agrietamiento.

· Proceso:

Calentar la colada a 600-650 °C y mantenerla a esa temperatura durante unas horas.

Enfriar lentamente el molde a temperatura ambiente.

Este paso ayuda a reducir las tensiones internas creadas durante el proceso de fundición centrífuga.

Endurecimiento (formación de martensita)

· Objetivo: Lograr la dureza deseada y las propiedades mecánicas transformando la microestructura en martensita.

· Proceso:

Calentar la colada a 900-1000 °C.

Enfriar rápidamente (Apagar) en agua o aceite para formar la estructura martensítica.

Nota: La velocidad de enfriamiento debe controlarse para evitar el agrietamiento, particularmente para tubos de paredes más gruesas.

Templado

· Objetivo: TO reducir la fragilidad y lograr la combinación requerida de dureza y tenacidad.

· Proceso:

Después de enfriar, templar la fundición calentándola a 150-600 ° C, dependiendo de la dureza requerida.

Mantenga la temperatura objetivo durante 1-2 horas, luego enfríe a temperatura ambiente.

El proceso de templado modificará la dureza y mejorará la tenacidad manteniendo una buena resistencia al desgaste.

6. mecanizado y acabado

· Objetivo: lograr tolerancias dimensionales precisas y acabados superficiales lisos.

· Pasos:

1. Máquina de los diámetros exterior e interior utilizando tornos CNC.

2. Asegúrese de que la concentricidad se mantiene entre los dos extremos (si los diámetros son diferentes).

3. Termine el tubo moliendo o puliendo para eliminar cualquier defecto o oxidación de la superficie.

7. Control de Calidad e Inspección

Pruebas no destructivas (NDT)

· Use pruebas ultrasónicas o radiografía para verificar si hay defectos internos, como porosidad o grietas, que pueden surgir de un enfriamiento inadecuado o problemas con el metal fundido.

· Realizar inspección visual para defectos superficiales.

Inspección dimensional

· Mida los diámetros interior y exterior, el grosor de la pared y la longitud total para garantizar que el tubo cumpla con las especificaciones.

· Utilice CMM (máquina de medición de coordenadas) para un análisis dimensional preciso.

Pruebas mecánicas

· Realice pruebas de tracción, pruebas de dureza (por ejemplo, o Vickers Rockwell) y pruebas de impacto para verificar las propiedades mecánicas.

· Verifique la microestructura (mediante metalografía) para garantizar que la estructura martensítica sea uniforme y que el templado se haya realizado de manera efectiva.

8. Inspección final y entrega

· Inspeccione el producto final para el acabado de la superficie, la precisión dimensional y las propiedades mecánicas.

· Etiqueta y prepara el producto para el envío, asegurándose de que cumple con las especificaciones del cliente y los estándares de la industria.

Resumen de parámetros clave para tubos de fundición centrífugos martensíticos de acero inoxidable