مقدمة وتطبيقات مادة SCH12

SCH12 عبارة عن فولاذ مصبوب مقاوم للحرارة الأوستنيتي- وفقًا للمعايير الصناعية اليابانية، ويتوافق بشكل أساسي مع JIS G 5122 -الفولاذ المقاوم للحرارة وسبائك السبائك المقاومة للحرارة-، كما أنه مضمن في معيار CNS G 3093 الصيني. باعتباره فولاذًا مصبوبًا مقاومًا للحرارة العالية-والنيكل والكروم-، فهو مادة شائعة في مصبوبات المعدات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية-نظرًا لخصائصه الميكانيكية الممتازة في درجات الحرارة العالية-والثبات الحراري ومقاومة معينة للتآكل، ويعادل درجة الفولاذ المقاوم للصدأ SUS302B.

I. خصائص المواد الأساسية لـSCH12
1. التركيب الكيميائي (الجزء الكتلي، %)
ويتميز بتركيبة أساسية من الكروم-والنيكلنظام سبائك ite، مع إضافة الموليبدينوم (بحد أقصى 0.5%) حسب الحاجة لتنظيم مقاومة الحرارة والخواص الميكانيكية بدقة. نطاق التكوين المحدد هو كما يلي:

2. الخواص الميكانيكية الرئيسية (كما هو الحال-المصبوب)

إنه يتميز بخصائص ميكانيكية ممتازة، ويلبي متطلبات التحمل-في ظل ظروف العمل ذات درجات الحرارة العالية-بدون أي توهين كبير للبلاستيك:

قوة الخضوع: أكبر من أو يساوي 235 نيوتن/مم² (MPa)

قوة الشد: أكبر من أو يساوي 490 نيوتن/مم² (MPa)

الاستطالة: أكبر من أو يساوي 23%

صلابة برينل: حوالي 123 HB (بعد المعالجة الحرارية)

3. الخصائص الفيزيائية والمقاومة للحرارة-الأساسية

معامل التمدد الحراري: 16.2×10⁻⁶/ درجة عند 0-100 درجة، 20.2×10⁻⁶/ درجة عند 0-650 درجة، مع خصائص التمدد الحراري المناسبة لظروف العمل الدورية ذات درجات الحرارة العالية؛

مقاومة للحرارة-درجة الحرارة: قادرة على التشغيل المستقر على المدى الطويل-في درجات حرارة أعلى من 650 درجة، تنطبق على المعدات الصناعية ذات درجات الحرارة المتوسطة والعالية-؛

الهيكل المعدني: مصفوفة أوستنيتي ذات مقاومة جيدة للتعب الحراري، وليست عرضة للتشقق بسبب التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة؛

خصائص أخرى: غير مغناطيسية، وقابلية صب ممتازة، ويمكن صبها في مكونات معقدة الشكل.

4. مقاومة التآكل

بالاعتماد على نسبة عالية من الكروم تبلغ 18%-23%، يتم تشكيل طبقة كثيفة من أكسيد Cr₂O₃ بسهولة على السطح، مما يوفر مقاومة جيدةالوسائط القلوية وبيئات التآكل التأكسدي المعتدلويمكن أن يتحمل التآكل الناتج عن الوسائط المسببة للتآكل الضعيفة في البيئات الصناعية. ومع ذلك، فإن مقاومتها للتآكل ستنخفض في البيئات المسببة للتآكل القوية مثل الأحماض القوية وأملاح الكلوريد العالية.

ثانيا. سيناريوهات التطبيق النموذجية لـ SCH12

وباعتباره-فولاذًا مصبوبًا مقاومًا للحرارة، فإن SCH12 مناسب بشكل أساسي لصب المعدات الصناعية تحتهدرجات الحرارة المتوسطة والعالية-، وظروف التدوير الحراري التي تتحمل أحمالًا ميكانيكية معينةوخاصة بالنسبة للمكونات المعقدة التي تشكلت عن طريق الصب. مجالات التطبيق النموذجية هي كما يلي:

1. مجال آلات الطاقة

إنها واحدة من المواد الأساسية لشفرات التوربينات البخارية، والتكيف مع -بيئة عمل قسم درجة الحرارة المرتفعة للتوربينات البخارية، ويمكنه تحمل تجفيف البخار ذي درجة الحرارة المرتفعة-، والتدوير الحراري وقوة الطرد المركزي الميكانيكية. يمكن تحسين مقاومة التعب وعمر الخدمة بشكل أكبر من خلال عمليات الصب المحسنة. كما يتم استخدامه أيضًا لمكونات الصب ذات درجة الحرارة المتوسطة والعالية-لتوربينات الغاز والمولدات.

2. مجال الغلايات وأوعية الضغط

يمكن تحويله إلى-مسبوكات ذات درجة حرارة عاليةللغلايات الصناعية والغلايات الكهربائية ذات الضغط العالي، مثل دعامات الأفران الداخلية، والبطانات المقاومة للحرارة، ومسبوكات التوصيل، وما إلى ذلك. ويتم تكييفها مع درجة حرارة العمل التي تزيد عن 300 درجة ودورة الضغط وبيئة جودة المياه القلوية في الغلايات (متوافقة إلى حد كبير مع ظروف عمل عوازل الغلايات الكهربائية الضغطية المذكورة سابقًا)، وتلبية متطلبات مقاومة الحرارة والختم والحمل الميكانيكي-للمعدات.

3. مجال معدات المعالجة المعدنية والحرارية

يتم استخدامه لمصبوبات جسم الفرن،-دعامات مقاومة للحرارة، وسلال/صواني الموادالأفران المعدنية وأفران المعالجة الحرارية، التي يمكنها تحمل الإشعاع الحراري بدرجة الحرارة العالية- والتدوير الحراري في الفرن، ومقاومة التآكل بواسطة الغلاف الجوي المعتدل المتآكل في الفرن، مما يضمن التشغيل المستقر على المدى الطويل- للمعدات.

4. معدات درجات الحرارة العالية الصناعية العامة-

ينطبق علىمصبوبات ذات درجة حرارة متوسطة وعالية-مسبوكات من المضخات والصمامات، ومصبوبات أنابيب الهواء الساخن،-مكونات مقاومة للحرارة في معدات التجفيففي الصناعات الكيميائية وصناعات مواد البناء، وهي مناسبة بشكل خاص للأجزاء الهيكلية المعقدة التي تتطلب تشكيل الصب وتتطلب قوة درجة حرارة عالية- وثباتًا حراريًا.

ثالثا. المزايا الأساسية والنقاط الرئيسية للتطبيق للمادة

1. المزايا الأساسية

مقاومة ممتازة للحرارة: المصفوفة الأوستنيتي مجتمعة مع سبائك النيكل-الكروم العالية تؤدي إلى توهين بطيء للقوة في درجات الحرارة المرتفعة ومقاومة جيدة للإجهاد الحراري، ومناسبة لظروف العمل الدورية ذات درجات الحرارة العالية-على المدى الطويل-؛

متفوقة Castability: يمكن تشكيلها إلى مكونات معقدة الشكل-بدون معالجة لاحقة معقدة، مما يقلل من تكاليف الإنتاج والتصنيع؛

خصائص ميكانيكية شاملة جيدة: يتميز بالقوة العالية واللدونة، ويمكنه تلبية متطلبات الحمل الميكانيكي أثناء تحمل درجات الحرارة العالية، وليس عرضة للكسر؛

مقاومة معينة للتآكل: مقاوم للبيئات القلوية والأكسدة الخفيفة، ويتكيف مع متطلبات التآكل لمعظم البيئات الصناعية ذات درجات الحرارة المرتفعة.

2. النقاط الرئيسية للتطبيق

هذه المادةيلقي الصلب، تستخدم بشكل أساسي للمكونات المصبوبة، وليس للملفات المدرفلة مثل الألواح والقضبان؛

مقاومته للتآكل القوي (حمض قوي، ملح عالي، أكسدة قوية) عامة. في ظروف العمل هذه، يجب استخدام-الطبقات المضادة للتآكل أو استبدال مواد السبائك ذات الدرجة الأعلى-؛

على الرغم من أن مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية- ممتازة، إلا أنه في البيئات شديدة الحرارة-التي تزيد عن 900 درجة، يجب فحص حالة طبقة الأكسيد السطحية بانتظام لمنع تلف المصفوفة؛

بعد الصب، يمكن تحسين-خصائصه الميكانيكية وثباته الحراري عند درجات الحرارة العالية من خلال عمليات المعالجة الحرارية مثل معالجة المحاليل ومعالجة الشيخوخة.