Kad inženieri izvēlas nerūsējošā tērauda liešanas daļas augstas slodzes darbam ar mērenu korozijas iedarbību, ASTM A747 ir viens no visbiežāk izmantotajiem materiālu standartiem. ASTM A747 attiecas uz nokrišņu cietēšanas nerūsējošā tērauda lējumiem, lietie tērauda detaļas kas nodrošina līdzsvarotu augstas stiprības, kontrolējamas cietības un izturības pret koroziju kombināciju. Atšķirībā no parastajiem austenīta nerūsējošā tērauda lējumiem, piemēram, CF8M, šie sakausējumi nodrošina izcilu mehānisko veiktspēju, pateicoties kontrolētai termiskai apstrādei, tā vietā, lai paļautos tikai uz stiprināšanu cietā šķīdumā. Šī rokasgrāmata aptver standarta darbības jomu, pieejamās kategorijas, mehāniskās robežas, korozijas izturēšanos, termiskās apstrādes noteikumus, tipiskus lietojumus un galvenos ASTM A747 lējumu ieguves apsvērumus.
Kas ir ASTM A747?
ASTM A747 ir ASTM standarta specifikācija nerūsējošā tērauda lējumiem, kas cietē nokrišņiem. Tajā ir noteiktas prasības attiecībā uz ķīmisko sastāvu, mehāniskajām īpašībām, termisko apstrādi, testēšanu, pārbaudi un marķēšanu lietiem komponentiem, kas izgatavoti no šīs sakausējumu saimes.
Šis standarts attiecas uz liešanas detaļām, kas ražotas, izmantojot parastos liešanas procesus, tostarp ieguldījumu liešanu. Tas ir paredzēts komponentiem, kuriem nepieciešama lielāka izturība nekā parastajiem austenīta nerūsējošā tērauda lējumiem, vienlaikus saglabājot praktisku izturību pret koroziju. ASTM A747 to dara nē segt kaltas nokrišņu rūdīšanas nerūsējošā tērauda izstrādājumus. Tajā neietilpst arī lietie austenīta, ferīta un martensīta nerūsējošā tērauda izstrādājumi, kas noteikti atsevišķos standartos, piemēram, ASTM A351.
Dizaineri bieži norāda ASTM A747 vārstu apdares, sūkņa komponentu un konstrukcijas aparatūras inženiertehniskajos rasējumos, kas pakļauti vieglai vai vidēji korozijai.
Pārbaudes piezīme: pirms galīgo rasējumu izlaišanas apstipriniet jaunāko aktīvā ASTM A747 versijas numuru un oficiālo pilno standarta nosaukumu.
ASTM A747 standarta klašu pārskats
ASTM A747 nosaka nokrišņu rūdīšanas nerūsējošā tērauda lējumu klāstu. Katrai klasei ir pielāgots ķīmiskais sastāvs, lai sasniegtu noteiktu izturības, cietības un izturības pret koroziju līdzsvaru pēc vecuma sacietēšanas.
Atzīmes tiek identificētas ar standarta apzīmējumiem. Daudzas lējuma kategorijas saskaņā ar ASTM A747 ir labi zināmo kalto nokrišņu cietināšanas sakausējumu liešanas ekvivalents. Tomēr lietās mikrostruktūras un īpašību ierobežojumi atšķiras no to kaltajiem līdziniekiem, un tos nevar uzskatīt par savstarpēji aizstājamiem.
- Atzīmes ir grupētas pēc mērķa spēka līmeņiem
- Leģējošie elementi, tostarp varš, niobijs un molibdēns, nodrošina nokrišņu sacietēšanas reakciju
- Klases izvēle vienmēr ir jāsavieno ar noteiktu termiskās apstrādes nosacījumu
Pārbaudes piezīme: izgūstiet pilnu oficiālo atzīmju sarakstu no pašreizējā ASTM A747 dokumenta formālam specifikācijas darbam.
ASTM A747 lējumu mehāniskās īpašības
ASTM A747 liešanas tērauda detaļu mehāniskās īpašības ir ļoti atkarīgas no pielietotā termiskās apstrādes stāvokļa. Viena un tā pati šķira atgriež ļoti atšķirīgus stiepes izturības, tecēšanas, stiepes un cietības rezultātus, pārbaudot ar šķīdumu apstrādātā stāvoklī, salīdzinot ar vecināto stāvokli.
Īpašības tiek apstiprinātas, izmantojot atsevišķi izdalītus testa kuponus vai reprezentatīvus testa blokus, ievērojot standarta paraugu ņemšanas noteikumus. Pieņemšana tiek vērtēta pēc minimālajām nepieciešamajām vērtībām, nevis nominālajām mērķa vērtībām.
Tabulas piezīme. Tālāk esošā tabula ir veidne. Pirms tehniskās izmantošanas aizpildiet visas šūnas ar oficiālajām minimālajām vērtībām no aktīvā ASTM A747 versijas. Neaizvietojiet kaltas 17-4 PH īpašības datus liešanas prasībām.
| Novērtējums | Termiskās apstrādes stāvoklis | Stiepes izturība, min | Izneses stiprums, min | Pagarinājums, min | Cietība, tipisks diapazons |
| [Atzīmes vietturis] | Šķīdums apstrādāts + izturēts | [Vērtība] | [Vērtība] | [Vērtība] | [Vērtība] |
Šie augstas stiprības raksturlielumi padara ASTM A747 nerūsējošā tērauda lējuma daļas piemērotas noslogotām detaļām, kur CF8 vai CF8M lējumi neatbilst tecēšanas izturības prasībām.
ASTM A747 nerūsējošā tērauda lējumu izturība pret koroziju
ASTM A747 nokrišņos rūdoši lietie nerūsējošie tēraudi nodrošina uzticamu izturību pret koroziju vieglā un vidēji korozīvā vidē, taču tie neatbilst augsta leģētā austenīta vai superdupleksa liešanas nerūsējošā tērauda veiktspējai.
Korozijas veiktspēju nosaka pakāpes ķīmija, termiskās apstrādes kvalitāte, virsmas apdare un apkalpošanas vide:
- Piemērots saldūdenim, atmosfēras iedarbībai, atšķaidītām organiskajām skābēm un zema hlorīda saturam
- Lielāks punktveida korozijas un plaisu korozijas risks koncentrētā hlorīda, sālījumā vai stipri skābā vidē
- Nepareiza novecošana vai pārmērīga novecošanās var pasliktināt gan mehānisko veiktspēju, gan lokālo izturību pret koroziju
Daudzi inženieri atsaucas uz PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) vērtībām, kad tiek pārbaudītas hlorīdu saturošas darbības.
Pārbaudes piezīme: apstipriniet standarta komentārus un reprezentatīvos PREN atsauces diapazonus katrai ASTM A747 klasei.
Termiskās apstrādes prasības ASTM A747 lējumiem
Termiskā apstrāde nav obligāts ASTM A747 lējumu apdares posms. Ir obligāti jāsasniedz materiāla noteiktās īpašības. Standarts nosaka divpakāpju secību: šķīduma apstrāde, kam seko nokrišņu sacietēšana (novecošana).
- Šķīduma apstrāde: lējumu karsē noteiktā temperatūras diapazonā un tur, lai metāla matricā izšķīdinātu starpmetālu nogulsnes, pēc tam attiecīgi atdzesē. Tas rada mīkstu, vienmērīgu bāzes līnijas mikrostruktūru.
- Novecošana / nokrišņu sacietēšana: lējumu atkārtoti uzsilda līdz zemākai, stingri kontrolētai temperatūrai un notur. Matricas iekšpusē veidojas smalkas nogulsnes, paaugstinot tecēšanas robežu, stiepes izturību un cietību, vienlaikus samazinot elastību.
Dažādi novecošanas cikli rada dažādus stiprības līmeņus vienai un tai pašai klasei. Pirkuma pasūtījumos un inženiertehniskajos rasējumos skaidri jānorāda gan pakāpe, gan nepieciešamais termiskās apstrādes nosacījums. Lējumi, kas piegādāti bez pareiza novecošanas cikla, neizturēs mehānisko īpašību pieņemšanas testus.
Pārbaudes piezīme. Apkopojiet oficiālās temperatūras joslas, turēšanas laikus un dzesēšanas prasības katrai pakāpei un stāvoklim no ASTM A747.
Tipiski ASTM A747 liešanas tērauda detaļu pielietojumi
ASTM A747 korozijizturīgi lējumi tiek izvēlēti, ja konstrukcijām nepieciešama augsta mehāniskā izturība apvienojumā ar mērenu izturību pret koroziju. Bieži lietojami gadījumi attiecas uz šķidrumu apstrādi, energoiekārtām, vispārējo rūpniecību un naftas un gāzes palīgierīcēm.
Tipiski ASTM A747 liešanas komponenti ietver:
- Sūkņu lāpstiņriteņi, sūkņu korpusi un nodiluma gredzeni
- Vārstu korpusi, vārstu apdare un ligzdas sastāvdaļas
- Šķidruma kontroles aparatūra un savienotāju daļas
- Lielas slodzes konstrukcijas lējumi, kas pakļauti mitrumam vai vieglai ķīmiskai iedarbībai
- Mehānisko stiprinājumu komplekti un kronšteini, kuriem nepieciešama cietība un izturība pret koroziju
Šo detaļu plānsienu augstas precizitātes varianti parasti tiek ražoti, izmantojot silīcija dioksīda sola ieguldījumu liešanu. Smagākiem strukturāliem lējumiem var izmantot alternatīvus liešanas procesus, ja virsmas apdares un pielaides prasības nav tik stingras.
ASTM A747 salīdzinājumā ar citiem izplatītajiem nerūsējošā tērauda standartiem
Visbiežāk inženieri salīdzina ASTM A747 ar ASTM A351 CF8M, lai gan rūpniecībā tiek izmantotas arī citas nerūsējošā tērauda specifikācijas.
- ASTM A747: Ar nokrišņiem rūdoši nerūsējošā tērauda lējumi. Nodrošina augstu ražu un stiepes izturību pēc novecošanas; izturība pret koroziju ir mērena. Galīgās īpašības ir pilnībā atkarīgas no termiskās apstrādes.
- ASTM A351 CF8M: Austenīta nerūsējošā tērauda lējumi (lējuma ekvivalents 316). Zemāka izturība, lieliska elastība, stabila izturība pret koroziju; nav nepieciešams novecošanās process.
Izvēlieties ASTM A747, ja galvenā prasība ir augsta izturība vai cietība un korozijas aizsardzība ir viegla vai mērena. Izvēlieties CF8M, ja konsekventai austenīta korozijas veiktspējai, metināmībai un elastībai ir augstāka prioritāte nekā maksimālajai izturībai.
Pārbaudes piezīme: pārbaudiet standarta rekvizītu tabulas, lai pārliecinātos, ka salīdzinājuma vērtības ir precīzas oficiālai dizaina pārskatīšanai.
Galvenie apsvērumi, iegādājoties ASTM A747 nerūsējošā tērauda liešanas daļas
Skaidras specifikācijas, iegādājoties ASTM A747 nerūsējošā tērauda lējuma daļas, samazina cenu pārpratumus, ražošanas aizkavēšanos un noraidītus lējumus.
- Rasējumos un piedāvājumos uzskaitiet gan pakāpi, gan nepieciešamos termiskās apstrādes nosacījumus
- Norādiet prasības testa kuponiem, NDT, spiediena pārbaudei vai virsmas pārbaudei
- Apstipriniet, ka lietuve saprot, ka apstrādāto 17-4 PH nevar aizstāt bez oficiāla inženiera apstiprinājuma
- Precizējiet liešanas procesa prasības: ieguldīšanas liešana (silīcija dioksīds vai ūdens stikls), smilšu liešana vai citi veidi
- pieprasīt termiskās apstrādes izsekojamības sertifikātus; mehāniskās pārbaudes ziņojumiem jāatbilst norādītajam termiskās apstrādes stāvoklim
Lielākā daļa kvalitātes problēmu ar A747 lējumiem rodas nepilnīgu specifikāciju dēļ, nevis sliktas lējuma apstrādes dēļ. Neviennozīmīgas termiskās apstrādes prasības ir visizplatītākais cēlonis.
Bieži uzdotie jautājumi par ASTM A747
Vai ASTM A747 lējumus var metināt?
ASTM A747 nokrišņos rūdošs lietais nerūsējošais tērauds var tikt metināts. Tomēr metināšana maina vietējo mikrostruktūru un materiāla īpašības. Metināšanas zonas zaudē savu novecojušo stāvokli, un, lai atjaunotu mērķa mehānisko veiktspēju, var būt nepieciešama termiskā apstrāde pēc metināšanas. Metināšanas procedūrām jābūt kvalificētām konkrētajai pakāpei un pakalpojumam, un projektētājiem ir jāparedz samazināta lokālā izturība metināšanas reģionā.
Vai ASTM A747 ir tas pats, kas apstrādāts ar 17-4 PH?
Nē. Lai gan daudzas ASTM A747 kategorijas ir līdzvērtīgas liešanai 17–4 PH, lējumiem ir atšķirīgas mikrostruktūras, piemaisījumu ierobežojumi un minimālās mehāniskās īpašības, kas noteiktas standartā. Lieto un kalto formu tiešai aizstāšanai nepieciešams oficiāls inženiera apstiprinājums.
Kādi liešanas procesi ir piemēroti ASTM A747?
ASTM A747 pati par sevi nenosaka īpašu liešanas procesu. Investīciju liešana tiek plaši izmantota sarežģītām, precīzām ASTM A747 nerūsējošā tērauda liešanas daļām. Smilšu liešana ir piemērota arī lielākām detaļām ar brīvākām izmēru prasībām, atkarībā no lietuves iespējām.
Vai ASTM A747 var aizstāt CF8M?
Tikai pēc tam, kad projektēšanas komanda novērtē izturību, elastību, korozijas vidi, metināšanas veiktspēju un termiskās apstrādes ierobežojumus. ASTM A747 nodrošina lielāku izturību, tomēr tas nav vispārēji pārāks korozijas izturības vai ražošanas elastības ziņā.
Secinājums
ASTM A747 ir primārā specifikācija nokrišņos rūdošām nerūsējošā tērauda lietām tērauda daļām. Tās galvenā priekšrocība ir spēja sasniegt augstu izturību un kontrolētu cietību, sacietējot ar nokrišņiem, vienlaikus saglabājot izmantojamu izturību pret koroziju daudzās rūpniecības vidēs.
Pareiza specifikācija un piegādes pamatā ir trīs galvenie punkti: pareizās kategorijas izvēle, nepieciešamā termiskās apstrādes stāvokļa noteikšana un lietuves apstiprināšana, kas nodrošina atbilstošu pārbaudes dokumentāciju. Lietojumiem, kuriem nepieciešama lielāka izturība nekā standarta austenīta nerūsējošā tērauda lējumiem, ASTM A747 nerūsējošā tērauda lējumi piedāvā uzticamu tehnisko risinājumu, ja apkalpošanas vide atbilst sakausējuma korozijas ierobežojumiem.
