Analyse technique de la porosité et de l'inclusion de scories dans les pièces moulées en acier inoxydable

Dans le Moulage d'acier inoxydable processus, Pouosité et Dansclusion de scories représentent deux des défis de qualité les plus critiques affectant l’intégrité structurelle et la résistance à la corrosion. Pour les composants de haute précision comme Moulages de réducteur de coude en acier inoxydable , ces défauts microscopiques peuvent conduire à une défaillance catastrophique lors des tests de pression ou à une dégradation prématurée dans des environnements corrosifs.

Causes profondes de la porosité dans les pièces moulées en acier inoxydable

Pouosité se manifeste par de petits vides ou trous dans la matrice métallique. Selon le mécanisme de formation, ceux-ci sont classés en trous de gaz, pores réactifs et pores de précipitation.

Absorption de gaz pendant la fusion

Pendant la phase de fusion, l’acier inoxydable fondu est très susceptible d’absorber l’hydrogène (H) et l’azote (N) de l’atmosphère. À mesure que la température baisse après le coulage, la solubilité de ces gaz dans l'acier inoxydable massif diminue fortement. Si la vitesse de refroidissement est trop élevée, les gaz précipités sont piégés, formant Micro-porosité tout au long de Moulage d'acier inoxydables .

Dégazage des moisissures en coquille

In Moulage d'investissement , si la coque en céramique contient de l'humidité résiduelle ou des liants organiques en raison d'une cuisson insuffisante, un grand volume de gaz est généré au moment où l'acier en fusion entre. Si la coque manque de suffisamment Perméabilité , ce gaz est forcé dans le flux de métal plutôt que de s'échapper à travers les parois du moule.

Désoxydation incomplète

L'acier inoxydable contient des niveaux élevés de chrome, qui s'oxyde facilement. Si Désoxydant les agents sont insuffisants, l'oxygène (O) réagit avec le carbone (C) de l'acier pour produire des bulles de monoxyde de carbone (CO). Ceci Pouosité réactive se trouve fréquemment dans les sections de Réducteur de coude pièces coulées où l'épaisseur de la paroi change brusquement, affectant la dynamique de l'écoulement.

Mécanismes de formation d’inclusions de scories

Dansclusion de scories fait référence aux impuretés non métalliques piégées à l’intérieur du moulage. Ces inclusions perturbent la continuité de la matrice de l'acier inoxydable et agissent comme des concentrateurs de contraintes à l'origine des fissures.

Produits d'oxydation issus de la fusion

Lors de la fusion au four à induction, les éléments d'alliage réagissent avec l'air pour former des oxydes tels que Al2O3 ou SiO2. Si ces oxydes n’ont pas suffisamment de temps pour flotter jusqu’à la couche de scories superficielle avant la coulée, ils sont entraînés dans la cavité du moule et s’incrustent dans le produit final.

Turbulence du système de déclenchement

Un projet mal conçu Système de portail peut provoquer des turbulences dans le métal en fusion. Dans des géométries complexes comme Réducteur de coude Castings , des changements brusques de vitesse d'écoulement créent des tourbillons qui aspirent les scories de surface dans le flux de métal. Une fois à l’intérieur du moule, ces impuretés sont difficiles à éliminer.

Érosion réfractaire

L'acier fondu à haute température exerce une force érosive importante sur les revêtements des poches et les coupelles d'arrêt. Si les matériaux réfractaires ont une faible résistance thermique, les particules peuvent s'écailler et pénétrer dans le moule, entraînant Inclusions de sable ou des défauts de scories solides qui affaiblissent la pièce moulée.

Impact sur l'usinage et les applications sur le terrain

Les défauts de l'acier inoxydable restent souvent cachés jusqu'à ce que Usinage ou phase de test de pression. Sous la surface Pouosité révélé lors du tournage ou du fraisage crée des piqûres visibles sur les surfaces d'étanchéité, conduisant à des fuites. De plus, dans les systèmes de traitement des fluides, Dansclusion de scories les sites sont sujets à la corrosion électrochimique en raison d’inhomogénéités chimiques, ce qui en fait le maillon le plus faible d’un réseau de canalisations.

Utiliser Tests aux rayons X (RT) et Inspection par ressuage (PT) permet aux fabricants d'identifier et de rejeter Moulage d'acier inoxydables avec des défauts internes, garantissant que chaque composant répond ASTMA351 or EN 10213 normes de sécurité industrielle.