Калі інжынеры выбіраюць адліўныя дэталі з нержавеючай сталі для эксплуатацыі пад высокімі нагрузкамі з умераным уздзеяннем карозіі, ASTM A747 з'яўляецца адным з найбольш часта спасылаемых стандартаў матэрыялаў. ASTM A747 распаўсюджваецца на адліўкі з нержавеючай сталі, якія ўмацоўваюцца ападкамі, катэгорыя дэталі з літой сталі якія забяспечваюць збалансаванае спалучэнне высокай трываласці, кантраляванай цвёрдасці і ўстойлівасці да карозіі. У адрозненне ад звычайных адлівак з аўстэнітнай нержавеючай сталі, такіх як CF8M, гэтыя сплавы забяспечваюць выдатныя механічныя характарыстыкі дзякуючы кантраляванай тэрмічнай апрацоўцы замест таго, каб спадзявацца толькі на ўмацаванне цвёрдым растворам. Гэта кіраўніцтва ахоплівае стандартны аб'ём прымянення, даступныя маркі, механічныя межы, каразійныя паводзіны, правілы тэрмічнай апрацоўкі, тыповыя прымянення і ключавыя меркаванні аб выбары крыніц для адлівак ASTM A747.
Што такое ASTM A747?
ASTM A747 - гэта стандартная спецыфікацыя ASTM для адлівак з нержавеючай сталі, якія ўмацоўваюцца ападкамі. Ён вызначае патрабаванні да хімічнага складу, механічных уласцівасцей, тэрмічнай апрацоўкі, выпрабаванняў, кантролю і маркіроўкі літых кампанентаў, вырабленых з гэтага сямейства сплаваў.
Гэты стандарт распаўсюджваецца на літыя дэталі, вырабленыя з дапамогай звычайных працэсаў ліцця, у тым ліку ліцця па выплавляемым мадэлям. Ён арыентаваны на кампаненты, якія патрабуюць больш высокай трываласці, чым звычайныя адліўкі з аўстэнітнай нержавеючай сталі, захоўваючы пры гэтым практычныя характарыстыкі ўстойлівасці да карозіі. ASTM A747 робіць не ахопліваюць вырабы з нержавеючай сталі, якія ўмацоўваюцца ападкамі. Гэта таксама выключае літыя аўстэнітныя, ферытныя і мартэнсітныя маркі нержавеючай сталі, вызначаныя асобнымі стандартамі, такімі як ASTM A351.
Праекціроўшчыкі часта ўказваюць ASTM A747 на інжынерных чарцяжах ашалёўкі клапанаў, кампанентаў помпы і канструкцыйнага абсталявання, якія падвяргаюцца ўздзеянню мяккага і ўмерана агрэсіўнага асяроддзя.
Заўвага для праверкі: пацвердзіце апошні актыўны нумар версіі ASTM A747 і афіцыйную поўную назву стандарту перад публікацыяй канчатковых чарцяжоў.
Агляд стандартных класаў ASTM A747
ASTM A747 вызначае лінейку марак ліцця з нержавеючай сталі, якая ўмацоўваецца ападкамі. Кожны гатунак мае спецыяльны хімічны склад для дасягнення пэўнага балансу трываласці, цвёрдасці і ўстойлівасці да карозіі пасля старэння.
Гатункі ідэнтыфікуюцца стандартнымі пазначэннямі. Многія маркі ліцця ў адпаведнасці з ASTM A747 з'яўляюцца ліцейным эквівалентам добра вядомых каваных сплаваў ападкавага ўмацавання. Аднак літыя мікраструктуры і межы ўласцівасцей адрозніваюцца ад сваіх каваных аналагаў і не могуць разглядацца як узаемазаменныя.
- Ацэнкі згрупаваны па мэтавых узроўнях трываласці
- Легіруючыя элементы, у тым ліку медзь, ніобій і малібдэн, забяспечваюць рэакцыю ападкавага цвярдзення
- Выбар гатунку заўсёды павінен спалучацца з пэўнымі ўмовамі тэрмічнай апрацоўкі
Заўвага пра праверку: Атрымайце поўны афіцыйны спіс гатункаў з бягучага дакумента ASTM A747 для афіцыйнай работы па спецыфікацыі.
Механічныя ўласцівасці адлівак ASTM A747
Механічныя ўласцівасці дэталяў з адліванай сталі ASTM A747 моцна залежаць ад умоў тэрмічнай апрацоўкі. Адна і тая ж марка дае вельмі розныя паказчыкі трываласці на разрыў, мяжы цякучасці, адноснага падаўжэння і цвёрдасці пры выпрабаванні ў апрацаваным растворам стане ў параўнанні са старым станам.
Уласцівасці правяраюцца з выкарыстаннем асобна адлітых тэставых купонаў або рэпрэзентатыўных тэставых блокаў у адпаведнасці з правіламі адбору проб у стандарце. Прыняцце ацэньваецца па мінімальна неабходных значэннях, а не па намінальных мэтавых значэннях.
Заўвага да табліцы: табліца ніжэй з'яўляецца шаблонам. Перад тэхнічным выкарыстаннем запоўніце ўсе ячэйкі афіцыйнымі мінімальнымі значэннямі з актыўнай версіі ASTM A747. Не замяняйце дадзеныя аб уласцівасцях каванага 17-4 PH патрабаваннямі да адліўкі.
| Гатунак | Ўмова тэрмічнай апрацоўкі | Трываласць на разрыў, мін | Мяжа цякучасці, мін | Падаўжэнне, мін | Цвёрдасць, тыповы дыяпазон |
| [Запаўняльнік адзнакі] | Раствор апрацаваны + вытрыманы | [Значэнне] | [Значэнне] | [Значэнне] | [Значэнне] |
Гэтыя высокатрывалыя характарыстыкі робяць адліўкі з нержавеючай сталі ASTM A747 прыдатнымі для нагружаных кампанентаў, дзе адліўкі CF8 або CF8M не адпавядаюць патрабаванням мяжы цякучасці.
Каразійная ўстойлівасць адлівак з нержавеючай сталі ASTM A747
ASTM A747 адліваная нержавеючая сталь забяспечвае надзейную ўстойлівасць да карозіі ў мяккіх і ўмерана каразійных асяроддзях, але яна не адпавядае характарыстыкам высокалегаванай аўстэнітнай або супердуплекснай літой нержавеючай сталі.
Каразійныя характарыстыкі вызначаюцца хімічным складам, якасцю тэрмічнай апрацоўкі, аздабленнем паверхні і асяроддзем эксплуатацыі:
- Падыходзіць для прэснай вады, уздзеяння атмасферы, разведзеных арганічных кіслот і нізкага ўтрымання хларыдаў
- Больш высокі рызыка точкавай і шчыліннай карозіі ў канцэнтраваным хларыдзе, расоле або моцных кіслотных асяроддзях
- Няправільнае або празмернае старэнне можа пагоршыць як механічныя характарыстыкі, так і ўстойлівасць да лакальнай карозіі
Многія інжынеры спасылаюцца на значэнні PREN (эквівалентны лік устойлівасці да пітынгінгу) пры праверцы гатункаў на хларыды.
Заўвага для праверкі: пацвердзіце стандартны каментарый і рэпрэзентатыўныя эталонныя дыяпазоны PREN для кожнага класа ASTM A747.
Патрабаванні да тэрмічнай апрацоўкі адлівак ASTM A747
Тэрмічная апрацоўка не з'яўляецца дадатковым этапам аздаблення для адлівак ASTM A747. Гэта абавязкова для дасягнення зададзеных уласцівасцяў матэрыялу. Стандартам прадугледжана двухэтапная паслядоўнасць: апрацоўка раствора з наступным асадкавым цвярдзеннем (вытрымкай).
- Апрацоўка растворам: адліўку награваюць у вызначаным дыяпазоне тэмператур і вытрымліваюць для растварэння інтэрметалідных ападкаў у металічнай матрыцы, затым адпаведным чынам астуджаюць. Гэта стварае мяккую аднастайную базавую мікраструктуру.
- Старэнне / зацвярдзенне ападкамі: адліўку зноў награваюць да больш нізкай, строга кантраляванай тэмпературы і вытрымліваюць. Унутры матрыцы ўтвараюцца дробныя асадкі, якія павышаюць мяжу цякучасці, трываласць на разрыў і цвёрдасць, адначасова зніжаючы пластычнасць.
Розныя цыклы старэння ствараюць розныя ўзроўні трываласці для аднаго і таго ж класа. У заказах на пастаўку і ў тэхнічных чарцяжах павінны быць дакладна ўказаны як гатунак, так і патрабаваныя ўмовы тэрмічнай апрацоўкі. Адліўкі, якія пастаўляюцца без правільнага цыкла старэння, не вытрымліваюць прыёмачныя выпрабаванні на механічныя ўласцівасці.
Заўвага аб праверцы: збярыце афіцыйныя дыяпазоны тэмператур, час вытрымкі і патрабаванні да астуджэння для кожнага класа і стану з ASTM A747.
Тыповыя вобласці прымянення дэталяў з літой сталі ASTM A747
Адліўкі, устойлівыя да карозіі ASTM A747, выбіраюцца, калі канструкцыі патрабуюць высокай механічнай трываласці ў спалучэнні з умеранай устойлівасцю да карозіі. Агульныя выпадкі выкарыстання ахопліваюць апрацоўку вадкасці, энергетычнае абсталяванне, агульнапрамысловае і дапаможнае абсталяванне для нафты і газу.
Тыповыя адліваныя кампаненты ASTM A747 ўключаюць:
- Крыльчаткі помпы, корпус помпы і зносныя кольцы
- Корпусы клапанаў, ашалёўка клапанаў і кампаненты сядзенняў
- Апаратнае забеспячэнне кантролю вадкасці і дэталі раздыма
- Канструкцыйныя адліўкі з высокай нагрузкай падвяргаюцца ўздзеянню вільгаці або лёгкага хімічнага ўздзеяння
- Механічныя крапежныя вузлы і кранштэйны, якія патрабуюць цвёрдасці і ўстойлівасці да карозіі
Танкасценныя, высокадакладныя варыянты гэтых дэталяў звычайна вырабляюцца з выкарыстаннем ліцця па выплавляемым мадэлям з золю кремнезема. Больш цяжкія канструкцыйныя адліўкі могуць выкарыстоўваць альтэрнатыўныя працэсы ліцця, калі патрабаванні да аздаблення паверхні і допуску менш строгія.
ASTM A747 супраць іншых распаўсюджаных стандартаў літой нержавеючай сталі
Часцей за ўсё інжынеры параўноўваюць ASTM A747 з ASTM A351 CF8M, хоць у прамысловасці таксама выкарыстоўваюцца іншыя характарыстыкі літой нержавеючай.
- ASTM A747: Адліўкі з нержавеючай сталі, якія ўмацоўваюцца ападкамі. Забяспечвае высокую цякучасць і трываласць на разрыў пасля старэння; ўстойлівасць да карозіі ўмераная. Канчатковыя ўласцівасці цалкам залежаць ад тэрмічнай апрацоўкі.
- ASTM A351 CF8M: Адліўка з аўстэнітнай нержавеючай сталі (літы эквівалент 316). Больш нізкая трываласць, выдатная пластычнасць, стабільная ўстойлівасць да карозіі; працэс загартоўвання не патрабуецца.
Выберыце ASTM A747, калі першачарговым патрабаваннем з'яўляецца высокая трываласць або цвёрдасць, а каразійнае ўздзеянне ад лёгкай да ўмеранай. Выберыце CF8M, калі паслядоўныя характарыстыкі аўстэнітнай карозіі, зварваемасць і пластычнасць маюць большы прыярытэт, чым максімальная трываласць.
Заўвага пра праверку: перакрыжавана праверце стандартныя табліцы ўласцівасцей, каб пераканацца, што параўнальныя значэнні дакладныя для фармальнай праверкі праекта.
Асноўныя меркаванні пры пошуку дэталяў для адліўкі з нержавеючай сталі ASTM A747
Выразныя спецыфікацыі пры закупцы дэталяў для ліцця з нержавеючай сталі ASTM A747 памяншаюць колькасць непаразуменняў у прапановах, затрымак вытворчасці і адхіленых адлівак.
- Пералічыце марку і патрабаваныя ўмовы тэрмічнай апрацоўкі на чарцяжах і ў запытах прапаноў
- Укажыце патрабаванні да выпрабавальных купонаў, неразбуральнага кантролю, выпрабаванняў пад ціскам або кантролю паверхні
- Пацвердзіце, што ліцейны цэх разумее, што каваны 17-4 PH не можа быць заменены без афіцыйнага інжынернага дазволу
- Удакладніце патрабаванні да працэсу ліцця: ліццё па выплавляемым мадэлям (золь кремнезема або вадкае шкло), ліццё ў пясок або іншыя спосабы
- Патрабаванне сертыфікатаў адсочвання тэрмічнай апрацоўкі; пратаколы механічных выпрабаванняў павінны адпавядаць заяўленым умовам тэрмічнай апрацоўкі
Большасць праблем з якасцю адлівак A747 узнікаюць з-за няпоўных спецыфікацый, а не з-за дрэннага якасці вырабу. Неадназначныя патрабаванні да тэрмаапрацоўкі з'яўляюцца найбольш распаўсюджанай першапрычынай.
Часта задаюць пытанні аб ASTM A747
Ці можна зварваць адліўкі ASTM A747?
Літую нержавеючую сталь, якая ўмацоўваецца ападкамі ASTM A747, можна зварваць. Аднак зварка змяняе мясцовую мікраструктуру і ўласцівасці матэрыялу. Зоны зварных швоў губляюць свой узроставы стан, і пасля зваркі можа спатрэбіцца тэрмічная апрацоўка для аднаўлення мэтавых механічных характарыстык. Працэдуры зваркі павінны быць кваліфікаваны для канкрэтнага класа і эксплуатацыі, і дызайнеры павінны прадбачыць зніжэнне мясцовай трываласці ў вобласці зваркі.
Ці з'яўляецца ASTM A747 такім жа, як каваны 17-4 PH?
Не. У той час як многія гатункі ASTM A747 з'яўляюцца ліццёвым аналагам каванага 17-4 PH, адліўкі маюць розныя мікраструктуры, межы прымешак і мінімальныя механічныя ўласцівасці, вызначаныя стандартам. Прамая замена адліваных і каваных формаў патрабуе афіцыйнага інжынернага дазволу.
Якія працэсы ліцця падыходзяць для ASTM A747?
ASTM A747 сам па сабе не патрабуе пэўнага працэсу ліцця. Ліццё па выплавляемым мадэлям шырока выкарыстоўваецца для складаных, дакладных дэталяў з нержавеючай сталі ASTM A747. Ліццё ў пясок таксама мэтазгодна для больш буйных кампанентаў з меншымі патрабаваннямі да памераў, у залежнасці ад магчымасцей ліцейнага завода.
Ці можа ASTM A747 замяніць CF8M?
Толькі пасля таго, як група дызайнераў ацэніць трываласць, пластычнасць, каразійнае асяроддзе, прадукцыйнасць зваркі і абмежаванні па тэрмаапрацоўцы. ASTM A747 забяспечвае больш высокую трываласць, але ён не з'яўляецца паўсюдна лепшым па ўстойлівасці да карозіі або гнуткасці вырабу.
Заключэнне
ASTM A747 з'яўляецца асноўнай спецыфікацыяй дэталяў з нержавеючай сталі, якія ўмацоўваюцца ападкамі. Яго асноўнай перавагай з'яўляецца здольнасць дасягаць высокай трываласці і кантраляванай цвёрдасці за кошт ападкавага цвярдзення, захоўваючы прыдатную каразійную ўстойлівасць для многіх прамысловых асяроддзяў.
Правільныя спецыфікацыі і пошук залежаць ад трох ключавых момантаў: выбар правільнай маркі, вызначэнне неабходных умоў тэрмічнай апрацоўкі і пацверджанне таго, што ліцейны цэх забяспечвае адпаведнасць тэставай дакументацыі. Для прыкладанняў, дзе патрабуецца больш высокая трываласць, чым стандартныя адліўкі з аўстэнітнай нержавеючай сталі, адліўкі з нержавеючай сталі ASTM A747 прапануюць надзейнае тэхнічнае рашэнне - пры ўмове, што ўмовы эксплуатацыі адпавядаюць межам карозіі сплаву.
