Išgirdus žodį „2Cr13 nerūdijantis plienas“, daugeliui iš karto kyla mintis, kad tai dar viena pagrindinė martensitinė klasė, tinkanti peiliams ir pigiems vožtuvams. Tai nėra neteisinga, tačiau tai yra supaprastinimas, dėl kurio parduotuvėse kyla daugiau galvos skausmo nei turėtų. Realybė tokia, kad jo elgesys yra šiame sudėtingame vidurio kelyje – jis nėra toks atlaidus kaip 304 ir nėra toks tvirtas kaip 440C. Norint gauti nuoseklius rezultatus, ypač liejant ir apdirbant, reikia gerbti specifines jo ypatybes.
Liejimo galvosūkis: sklandumas prieš įtrūkimą
Mūsų apvalkalų liejimo ir liejimo linijose 2Cr13 yra dažnas siurblių korpusų, sparnuočių ir tam tikrų maisto mašinų dalių skraidytojas. Pirmas niuansas – liejimo temperatūra. Jūs manote, kad su vidutiniu anglies kiekiu (~0,16–0,25%) ir 13% Cr, tai paprasta. Tačiau jo kietėjimo diapazonas yra siauresnis, nei tikitės. Supilkite per vėsiai, ir galite prastai paleisti, ypač plonose sparnuotės mentės dalyse. Pilkite per karštą ir gali atsirasti karštų plyšimų, ypač aplink tuos aštrius vidinius vožtuvo korpuso kampus. Per daugiau nei kelis išmestus liejinius išmokome siekti aukščiausios rekomenduojamo diapazono dalies, tačiau naudojant daug griežtesnę valdymo juostą. Svarbu suteikti jai pakankamai sklandumo, kad užpildytų formą, neperkraunant kietėjančio apvalkalo.
Tada yra pelėsių medžiagų sąveika. Kadangi jis yra martensitinis, jis transformuojasi ir susitraukia kitaip nei austenitinės klasės. Atliekant investicinį liejimą naudojant keraminius apvalkalus, turėjome reguliuoti korpuso išankstinio pašildymo temperatūrą. Standartinis išankstinis 304 kaitinimas lėmė 2Cr13 liejinių įtrūkimus, nes liejant terminis šokas buvo stipresnis. Dabar iš anksto pašildome šiek tiek aukščiau, o tai atrodo priešinga norint sumažinti susitraukimo įtampą, tačiau tai veikė. Tai sulėtino pradinį aušinimo greitį tiek, kad metalinė oda susiformuotų tolygiau.
Terminis apdorojimas po liejimo yra nediskutuotinas. Lietas 2Cr13 yra trapus. Jūs turite jį atšildyti. Standartinis protokolas yra kaitinimas iki maždaug 850–900 °C, laikymas ir krosnies aušinimas. Tačiau čia yra praktiškas patarimas: krosnies aušinimo greitis yra svarbus. Kažkada turėjome išlietų siurblio korpusų partiją, kurios kietumo patikrinimus išlaikė, bet buvo prastai apdirbtos, todėl įrankio nusidėvėjimas buvo per didelis. Problema kilo dėl perkrautos krosnies, kai centre esančios dalys atvėso per lėtai, beveik kaip subkritinis atkaitinimas, todėl mikrostruktūra liko ne tokia ideali. Dabar užtikriname geresnį atstumą tarp krovinių. Būtent šie nedideli proceso nukrypimai jus kankina.
Galimybė apdirbti: guminė realybė
Popieriuje jo apdirbamumo įvertinimas yra tinkamas. Ant CNC grindų operatoriai pasakys, kad jis gali būti guminis arba dygliuotas, ypač atkaitintos. Jis nesulaužo drožlių švariai, kaip 12L14 plienas, ir nėra toks švarus kaip 303 nerūdijantis plienas. Svarbiausia yra valdyti darbo grūdinimą. Jei pastūmos greitis yra per mažas arba įrankis stovi, jūs iš karto apdirbate – sukietinate paviršių, o kitą kartą įrankį supurtote arba sudeginate. Mes nurodome karbido įrankius su aštriu, poliruotu grėblio paviršiumi ir naudojame didesnį pastūmą esant vidutiniam greičiui. Aušinimo skystis yra būtinas ne tik aušinant, bet ir padedantis nuplauti atkaklias drožles.
Gilių skylių gręžimas yra ypatingas iššūkis. Standartinis 118 laipsnių taškas gali klajoti ir sukelti per didelį karštį. Perėjome prie 135 laipsnių padalijimo taško grąžtų su lėtesniu traukimo ciklu ir padidintu aušinimo skysčio slėgiu. Tai padidino ciklo laiką, bet pašalino daug perdarymo ir sugedusių įrankių. Tokiai kompanijai kaip Qingdao Qiangsenyuan Technology Co., Ltd. (QSY), kuri tvarko viską nuo atrankos iki finalo CNC apdirbimas po vienu stogu šie integruoti mokymai yra labai svarbūs. Negalite optimizuoti apdirbimo atskirai; turite atsižvelgti į ruošinio būklę ir terminio apdorojimo istoriją. Dalis, kuri buvo atkaitinta šiek tiek netinkamai, visą dieną kovos su tekinimo staklėmis.
Prisimenu hidraulinių vožtuvų ritinių serijos projektą. Atspaudas reikalavo puikios žemės paviršiaus apdailos. Paversti 2Cr13 iki tokios apdailos buvo problematiška – vis gaudavome suplyšusią, išteptą tekstūrą. Eksperimentavome su skirtingomis įdėklų geometrijomis ir galiausiai išsiaiškinome, kad valytuvo tipo įdėklas su labai lengvu galutinės apdailos praėjimu, naudojant specifinį didelio tepimo pjovimo skystį (ne mūsų standartinį aušinimo skystį), padarė viską. To nebuvo standartiniame apdirbimo vadove; tai buvo parduotuvės grindų pataisa, kurią pagimdė nusivylimas.
Atsparumas korozijai: teisingų lūkesčių nustatymas
Čia yra didžiausias klientų klaidingas supratimas. Žmonės mato nerūdijantį plieną ir mano, kad jis nerūdijantis. 2Cr13 nerūdijantis plienas pasižymi tik vidutiniu atsparumu korozijai. Jis tinkamas švelniai ėsdinančiai aplinkai, pvz., tam tikroms maisto rūgštims arba atmosferos poveikiui, tačiau jis gali nukristi aplinkoje, kurioje gausu chlorido (sūrus vanduo, sunkios kelių druskos). Mes visada bendraujame su klientais. Laiviniam komponentui siūlytume 316 l. Tačiau, tarkime, kepimo mašinos daliai, kuri yra veikiama tešlos rūgščių ir garų, 2Cr13 yra ekonomiškas ir visiškai tinkamas.
Pasyvavimas padeda, bet tai nėra stebuklingas vaistas. Tokių martensitinių rūšių apdorojimo procesas skiriasi nuo azoto rūgšties vonių, naudojamų austenitui. Mes naudojame citrinos rūgšties pagrindu pagamintą pasyvavimo procesą, kuris yra efektyvus ir draugiškesnis aplinkai. Tačiau jo sėkmė visiškai priklauso nuo to, ar paviršius bus visiškai švarus prieš vonią. Bet koks apdirbimo ar tvarkymo metu įterptas lygintuvas sugadins pasyvųjį sluoksnį. Prieš pasyvavimą atlikome griežtą valymo ir patikrinimo etapą, kuris drastiškai sumažino gatavų dalių rūdžių dėmių skaičių.
Terminio apdorojimo būsena tiesiogiai veikia korozijos savybes. Tinkamai grūdinta dalis turės didesnį atsparumą nei ta, kuri pašalina tik įtampą. Tai patvirtinome bandydami įvairių partijų mėginius druskos purškimo spintelėje. Duomenys padėjo mums pagrįsti visą terminio apdorojimo protokolą klientams, kurie bandė įvertinti šį žingsnį. Tinkamo terminio apdorojimo praleidimas siekiant sutaupyti paprastai vėliau atsiliepia dėl eksploatacijos gedimų.
Suvirinimas ir gamyba: elkitės atsargiai
Jis suvirinamas, bet nėra draugiškas. Primygtinai rekomenduojama iš anksto pašildyti, maždaug 200–300 °C, o terminis apdorojimas po suvirinimo (PWHT) beveik visada būtinas, kad būtų atkurtas plastiškumas ir atsparumas korozijai karščio paveiktoje zonoje (HAZ). Jei praleisite PWHT, HAZ taps kietas, trapus ir linkęs įtrūkti. Tai išmokome anksti taisydami įtrūkusius liejinius. Remontinis suvirinimas be išankstinio pakaitinimo ir PWHT dažnai tiesiog vėl įtrūktų kelis milimetrus nuo suvirinimo briaunos.
Gaminant suvirintas konstrukcijas iš plokščių ar strypų, labai svarbu pasirinkti užpildo metalą. Dažniausiai pasirenkami 309 l arba 312 nerūdijantys elektrodai, kuriuose yra didesnis lydinio kiekis, siekiant kompensuoti praskiedimą ir išvengti per didelio sukietėjimo. Net ir tada svarbu kontroliuoti tarptakų temperatūrą. Mes traktuojame jį labiau kaip mažai legiruoto plieno, o ne nerūdijančio plieno suvirinimą. Mąstymo pokytis yra svarbus.
Vienas nesėkmingas bandymas buvo susijęs su klientu, kuris norėjo suvirinto 2Cr13 plokščių ir lietinių jungiamųjų detalių. Jie primygtinai reikalavo, kad nebūtų PWHT dėl matmenų stabilumo problemų. Įspėjome apie tai, bet tęsėme pagal jų prašymą. Dalys praėjo pirminę apžiūrą, tačiau vežant šaltą žiemą įtrūko. Jį sukėlė liekamieji įtempiai, atsirandantys dėl suvirinimo, kartu su HAZ neapdoroto martensito trapumu žemoje temperatūroje. Dabar reikalaujame pasirašyto atsisakymo, jei klientas atsisako rekomenduojamo PWHT. Tai nėra verta žalos reputacijai.
Tiekimas ir medžiagų nuoseklumas: paslėptas kintamasis
Ne visi 2Cr13 yra lygūs. Mikroelementų, tokių kaip siera, fosforas ir silicis, skirtumai skirtinguose malūnuose gali labai paveikti liejamumą ir apdirbamumą. Kiek įmanoma standartizavome savo tiekimo grandinę ir reikalaujame gamyklos bandymų ataskaitų, skirtų svarbiems darbams atlikti. Partija su siera aukščiausioje specifikacijos dalyje gali būti apdorojama šiek tiek geriau, bet liejant gali būti labiau linkusi karštai plyšti.
Darbas su ilgalaikiu partneriu kaip QSY, su dešimtmečiais investicinis liejimas ir apdirbimas, pabrėžia šio valdymo reikšmę. Galime atsekti apdirbimo problemą iki konkrečios metalo šilumos ir atitinkamai pakoreguoti savo parametrus. Pavyzdžiui, jei nauja partija jaučiasi kietesnė pirmą kartą prisilietus prie įrankio, patikrinsime tikrąjį anglies kiekį sertifikate ir galime pakoreguoti atkaitinimo temperatūrą prieš pradedant visą gamybą. Šis aktyvus požiūris sutaupo daugybę prastovų.
Galiausiai, reikia žinoti, kada jo nenaudoti. Su kilimu specialūs lydiniai 2Cr13 yra patikimas ir ekonomiškas pasirinkimas konkrečioms, gerai suprantamoms reikmėms, kaip ir itin dvipusiai arba nikelio pagrindu pagaminti modeliai, skirti ekstremalioms aplinkoms. Tai darbinis arklys, o ne parodomasis arklys. Jo vertė slypi nuspėjamuose veikimuose jos ribose, o tikroji kompetencija yra apibrėžti ir laikytis šių ribų kiekviename žingsnyje – nuo liejyklos krosnies iki galutinio kokybės kontrolės patikrinimo. Štai ką iš tikrųjų byloja 30 metų patirtis tokioje įmonėje kaip mūsų.
