ASTM A747 liejimo specifikacija: klasės, mechaninės savybės ir taikymas 

Kai inžinieriai pasirenka nerūdijančio plieno liejimo dalis didelės apkrovos eksploatavimui ir vidutiniam korozijos poveikiui, ASTM A747 yra vienas iš dažniausiai naudojamų medžiagų standartų. ASTM A747 apima kritulių kietėjimo nerūdijančio plieno liejinius, kategoriją liejamos plieno dalys kurie užtikrina subalansuotą didelio stiprumo, kontroliuojamo kietumo ir atsparumo korozijai derinį. Skirtingai nuo įprastų austenitinio nerūdijančiojo plieno liejinių, tokių kaip CF8M, šie lydiniai pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis dėl kontroliuojamo terminio apdorojimo, o ne tik stiprinant kietu tirpalu. Šiame vadove aprašoma ASTM A747 liejinių standartinė taikymo sritis, galimos rūšys, mechaninės ribos, korozijos savybės, terminio apdorojimo taisyklės, tipinės taikymo sritys ir pagrindiniai šaltiniai.

Kas yra ASTM A747?

ASTM A747 yra ASTM standartinė specifikacija, skirta nuo kritulių kietėjimo nerūdijančio plieno liejiniams. Jame apibrėžiami iš šios lydinių šeimos pagamintų komponentų cheminės sudėties, mechaninių savybių, terminio apdorojimo, bandymų, tikrinimo ir ženklinimo reikalavimai.

Šis standartas taikomas liejamoms dalims, pagamintoms naudojant įprastus liejimo procesus, įskaitant liejimą. Jis skirtas komponentams, kuriems reikalingas didesnis stiprumas nei įprastiems austenitiniams nerūdijančiojo plieno liejiniams, išlaikant praktišką atsparumą korozijai. ASTM A747 veikia ne padengti kaltinius krituliais grūdintus nerūdijančio plieno gaminius. Tai taip pat neapima lietų austenitinių, feritinių ir martensitinių nerūdijančių medžiagų, apibrėžtų pagal atskirus standartus, pvz., ASTM A351.

Projektuotojai dažnai nurodo ASTM A747 vožtuvų apdailos, siurblio komponentų ir konstrukcinės įrangos, veikiamos nuo silpnos iki vidutiniškai korozinės aplinkos, inžineriniuose brėžiniuose.

Patvirtinimo pastaba: prieš paskelbdami galutinius brėžinius, patvirtinkite naujausią aktyvų ASTM A747 versijos numerį ir oficialų visą standartinį pavadinimą.

ASTM A747 standartinių klasių apžvalga

ASTM A747 apibrėžia kritulių kietėjimo nerūdijančio plieno liejinių rūšių asortimentą. Kiekviena klasė pasižymi individualia chemine formule, kad būtų pasiekta tam tikra stiprumo, kietumo ir atsparumo korozijai pusiausvyra po senėjimo sukietėjimo.

Įvertinimai identifikuojami pagal standartinius pavadinimus. Daugelis liejimo klasių pagal ASTM A747 yra gerai žinomų kaltinių kritulių kietėjimo lydinių liejimo ekvivalentas. Tačiau liejamos mikrostruktūros ir savybių ribos skiriasi nuo jų apdorotų atitikmenų ir negali būti laikomos pakeičiamomis.

• Įvertinimai sugrupuoti pagal tikslinius stiprumo lygius
• Legiravimo elementai, įskaitant varį, niobį ir molibdeną, užtikrina kritulių kietėjimo reakciją
• Klasės pasirinkimas visada turi būti suporuotas su apibrėžta terminio apdorojimo sąlyga

Patikrinimo pastaba: gaukite visą oficialų pažymių sąrašą iš dabartinio ASTM A747 dokumento, kad galėtumėte atlikti oficialius specifikacijos darbus.

ASTM A747 liejinių mechaninės savybės

ASTM A747 liejamo plieno dalių mechaninės savybės labai priklauso nuo taikomų terminio apdorojimo sąlygų. Ta pati klasė suteikia labai skirtingus tempimo stiprio, takumo stiprumo, pailgėjimo ir kietumo rezultatus, kai bandoma tirpalu apdorotoje būsenoje, palyginti su sendinta būsena.

Savybės patvirtinamos naudojant atskirai išlietus testo kuponus arba reprezentatyvius bandymo blokus pagal standarte nustatytas atrankos taisykles. Priėmimas vertinamas pagal minimalias reikalaujamas vertes, o ne pagal nominalias tikslines vertes.

Lentelės pastaba: toliau pateikta lentelė yra šablonas. Prieš techninį naudojimą užpildykite visus langelius oficialiomis minimaliomis vertėmis iš aktyvios ASTM A747 versijos. Nekeiskite kaltinių 17–4 PH savybių duomenų liejimo reikalavimų.

Dėl šių didelio stiprumo charakteristikų ASTM A747 nerūdijančio plieno liejimo dalys tinka apkrautiems komponentams, kai CF8 arba CF8M liejiniai neatitinka takumo reikalavimų.

ASTM A747 nerūdijančio plieno liejinių atsparumas korozijai

ASTM A747 nuo kritulių kietėjantis lietinis nerūdijantis plienas pasižymi patikimu atsparumu korozijai švelnioje ir vidutiniškai korozinėje aplinkoje, tačiau jie neprilygsta didelio legiruoto austenitinio arba itin dvipusio liejimo nerūdijančiojo plieno charakteristikų.

Korozijos charakteristikas lemia kokybės chemija, terminio apdorojimo kokybė, paviršiaus apdaila ir aptarnavimo aplinka:

• Tinka gėlam vandeniui, atmosferos poveikiui, atskiestoms organinėms rūgštims ir mažai chloro turintiems darbams
• Didesnė duobių ir plyšių korozijos rizika koncentruotame chloride, sūryme arba stiprioje rūgštinėje aplinkoje
• Netinkamas senėjimas arba per didelis senėjimas gali pabloginti mechanines savybes ir vietinį atsparumą korozijai

Daugelis inžinierių remiasi PREN (atsparumo įdubimui lygiaverčio skaičiaus) vertes, kai tikrina chlorido turinčias paslaugas.

Patikrinimo pastaba: patvirtinkite kiekvieno ASTM A747 klasės standartinius komentarus ir reprezentatyvius PREN atskaitos diapazonus.

ASTM A747 liejinių terminio apdorojimo reikalavimai

Terminis apdorojimas nėra pasirenkamas ASTM A747 liejinių apdailos etapas. Būtina pasiekti nurodytas medžiagos savybes. Standarte nurodyta dviejų etapų seka: apdorojimas tirpalu, po kurio atliekamas sukietinimas krituliais (senėjimas).

1. Apdorojimas tirpalu: Liejinys kaitinamas tam tikroje temperatūros diapazone ir laikomas, kad metalinės nuosėdos ištirptų metalinėje matricoje, tada tinkamai atšaldomas. Tai sukuria minkštą, vienodą bazinę mikrostruktūrą.
2. Senėjimas / sukietėjimas krituliais: liejinys vėl pašildomas iki žemesnės, griežtai kontroliuojamos temperatūros ir laikomas. Matricos viduje susidaro smulkios nuosėdos, padidinančios takumo ribą, atsparumą tempimui ir kietumą, kartu sumažindamos plastiškumą.

Skirtingi senėjimo ciklai sukuria skirtingus tos pačios klasės stiprumo lygius. Pirkimo užsakymuose ir inžineriniuose brėžiniuose turi būti aiškiai nurodyta ir markė, ir reikalinga terminio apdorojimo būklė. Liejiniai, tiekiami be tinkamo sendinimo ciklo, neatliks mechaninių savybių priėmimo bandymų.

Patikrinimo pastaba: surinkite oficialias temperatūros juostas, laikymo laiką ir aušinimo reikalavimus kiekvienai klasei ir sąlygai iš ASTM A747.

Tipiniai ASTM A747 liejamo plieno dalių pritaikymai

ASTM A747 korozijai atsparūs liejiniai parenkami, kai konstrukcijos reikalauja didelio mechaninio stiprumo ir vidutinio atsparumo korozijai. Įprasti naudojimo atvejai apima skysčių tvarkymą, elektros įrangą, bendrąją pramonę ir pagalbinę alyvos ir dujų įrangą.

Tipiški ASTM A747 liejimo komponentai yra šie:

• Siurblio sparnuotės, siurblių korpusai ir nusidėvėjimo žiedai
• Vožtuvų korpusai, vožtuvų apdaila ir lizdų komponentai
• Skysčių valdymo įranga ir jungčių dalys
• Didelės apkrovos konstrukciniai liejiniai, veikiami drėgmės arba lengvo cheminio poveikio
• Mechaniniai tvirtinimo elementai ir laikikliai, kuriems reikalingas kietumas ir atsparumas korozijai

Plonasieniai, didelio tikslumo šių dalių variantai dažniausiai gaminami naudojant silicio dioksido liejimą. Sunkesniems konstrukciniams liejiniams gali būti naudojami alternatyvūs liejimo procesai, kai paviršiaus apdailos ir tolerancijos reikalavimai yra ne tokie griežti.

ASTM A747 ir kiti įprasti nerūdijančio plieno standartai

Dažniausiai inžinieriai lygina ASTM A747 su ASTM A351 CF8M, nors pramonėje taip pat naudojamos kitos liejamos nerūdijančio plieno specifikacijos.

• ASTM A747: Nerūdijančio plieno liejiniai nuo kritulių grūdinimo. Užtikrina didelį našumą ir atsparumą tempimui po senėjimo; atsparumas korozijai yra vidutinis. Galutinės savybės visiškai priklauso nuo terminio apdorojimo.
• ASTM A351 CF8M: Austenitinis nerūdijančio plieno liejimas (liet. ekvivalentas 316). Mažesnis stiprumas, puikus plastiškumas, stabilus atsparumas korozijai; nereikalingas senėjimo kietėjimo procesas.

Pasirinkite ASTM A747, kai pagrindinis reikalavimas yra didelis stiprumas arba kietumas, o korozijos priežiūra yra lengva ar vidutinio sunkumo. Pasirinkite CF8M, kai pastovus austenitinės korozijos efektyvumas, suvirinamumas ir lankstumas turi didesnį prioritetą nei didžiausias stiprumas.

Patikrinimo pastaba: patikrinkite standartines savybių lenteles, kad įsitikintumėte, jog lyginamosios vertės yra tikslios oficialiai projekto peržiūrai.

Pagrindiniai aspektai perkant ASTM A747 nerūdijančio plieno liejimo dalis

Aiškios specifikacijos perkant ASTM A747 nerūdijančio plieno liejimo dalis sumažina kainų nesusipratimų, gamybos vėlavimų ir atmestų liejinių skaičių.

• Brėžiniuose ir pasiūlymuose nurodykite klasę ir reikalingą terminio apdorojimo sąlygas
• Nurodykite bandymo kuponų, NDT, slėgio bandymo arba paviršiaus patikrinimo reikalavimus
• Patvirtinkite, kad liejykla supranta, kad apdorotas 17–4 PH negali būti pakeistas be oficialaus inžinerinio patvirtinimo
• Patikslinkite liejimo proceso reikalavimus: investicinis liejimas (silicio dioksido arba vandens stiklas), smėlio liejimas ar kiti būdai
• Reikalauti terminio apdorojimo atsekamumo sertifikatų; mechaninių bandymų ataskaitos turi atitikti nurodytas terminio apdorojimo sąlygas

Dauguma A747 liejinių kokybės problemų kyla dėl neišsamių specifikacijų, o ne dėl prasto liejimo atlikimo. Dažniausia pagrindinė priežastis yra dviprasmiški terminio apdorojimo reikalavimai.

Dažnai užduodami klausimai apie ASTM A747

Ar galima suvirinti ASTM A747 liejinius?

Galima suvirinti ASTM A747 nuo kritulių kietėjantį lietinį nerūdijantį plieną. Tačiau suvirinimas keičia vietinę mikrostruktūrą ir medžiagos savybes. Suvirinimo zonos praranda savo senėjimo sukietėjusią būklę, todėl norint atkurti tikslines mechanines savybes, gali prireikti terminio apdorojimo po suvirinimo. Suvirinimo procedūros turi būti kvalifikuotos pagal konkrečią rūšį ir naudojimą, o projektuotojai turėtų numatyti, kad suvirinimo srityje sumažės vietinis stiprumas.

Ar ASTM A747 yra tas pats, kas apdorotas 17-4 PH?

Ne. Nors daugelis ASTM A747 klasių yra 17–4 PH liejimo atitikmuo, liejiniai pasižymi skirtingomis mikrostruktūromis, priemaišų ribomis ir minimaliomis mechaninėmis savybėmis, apibrėžtomis standarte. Norint tiesiogiai pakeisti lietų ir apdorotas formas, reikalingas oficialus inžinerinis patvirtinimas.

Kokie liejimo procesai tinka ASTM A747?

Pats ASTM A747 neįpareigoja konkretaus liejimo proceso. Investicinis liejimas plačiai naudojamas sudėtingoms, tikslioms ASTM A747 nerūdijančio plieno liejimo dalims. Smėlio liejimas taip pat tinka didesniems komponentams, kuriems taikomi laisvesni matmenų reikalavimai, atsižvelgiant į liejyklos galimybes.

Ar ASTM A747 gali pakeisti CF8M?

Tik po to, kai projektavimo komanda įvertina stiprumą, plastiškumą, korozijos aplinką, suvirinimo našumą ir terminio apdorojimo apribojimus. ASTM A747 užtikrina didesnį stiprumą, tačiau jis nėra visuotinai pranašesnis dėl atsparumo korozijai ar gamybos lankstumo.

Išvada

ASTM A747 yra pagrindinė kritulių kietėjimo nerūdijančio plieno liejamo plieno dalių specifikacija. Pagrindinis jo pranašumas yra galimybė pasiekti didelį stiprumą ir kontroliuojamą kietumą grūdinant krituliais, išlaikant atsparumą korozijai daugelyje pramoninių aplinkų.

Teisingos specifikacijos ir tiekimas priklauso nuo trijų pagrindinių dalykų: tinkamos rūšies parinkimas, reikiamos terminio apdorojimo sąlygos ir patvirtinimas, kad liejykla pateikia reikalavimus atitinkančius bandymo dokumentus. Tais atvejais, kai reikia didesnio stiprumo nei standartiniai austenitinio nerūdijančio plieno liejiniai, ASTM A747 nerūdijančio plieno liejinių dalys yra patikimas techninis sprendimas, jei aptarnavimo aplinka atitinka lydinio korozijos ribas.