Análise Técnica de Porosidade e Inclusão de Escória em Fundições de Aço Inoxidável

No Fundição de aço inoxidável processo, Pouosidade e Emclusão de Escória representam dois dos desafios de qualidade mais críticos que afetam a integridade estrutural e a resistência à corrosão. Para componentes de alta precisão como Fundições de redutor de cotovelo de aço inoxidável , esses defeitos microscópicos podem levar a falhas catastróficas durante testes de pressão ou degradação prematura em ambientes corrosivos.

Causas básicas da porosidade em peças fundidas de aço inoxidável

Pouosidade manifesta-se como pequenos vazios ou buracos dentro da matriz metálica. Dependendo do mecanismo de formação, estes são categorizados em buracos de gás, poros reativos e poros de precipitação.

Absorção de gás durante o derretimento

Durante a fase de fusão, o aço inoxidável fundido é altamente suscetível à absorção de hidrogênio (H) e nitrogênio (N) da atmosfera. À medida que a temperatura cai após o vazamento, a solubilidade desses gases no aço inoxidável sólido diminui drasticamente. Se a taxa de resfriamento for muito alta, os gases precipitados ficam presos, formando Microporosidade durante todo o Fundição de aço inoxidávels .

Desgaseificação do molde da casca

In Fundição de investimento , se o invólucro cerâmico contém umidade residual ou ligantes orgânicos devido à queima insuficiente, um grande volume de gás é gerado no momento em que o aço fundido entra. Se a casca não tiver suficiente Permeabilidade , esse gás é forçado a entrar na corrente de metal em vez de escapar pelas paredes do molde.

Desoxidação Incompleta

O aço inoxidável contém altos níveis de cromo, que oxida facilmente. Se Desoxidante Se os agentes forem insuficientes, o oxigênio (O) reage com o carbono (C) no aço para produzir bolhas de monóxido de carbono (CO). Isto Pouosidade Reativa é freqüentemente encontrado em seções de Redutor de cotovelo fundições onde a espessura da parede muda abruptamente, afetando a dinâmica do fluxo.

Mecanismos de Formação de Inclusão de Escória

Emclusão de Escória refere-se a impurezas não metálicas presas dentro da peça fundida. Essas inclusões perturbam a continuidade da matriz do aço inoxidável e atuam como concentradores de tensão onde se originam as trincas.

Produtos de oxidação da fusão

Durante a fusão em forno de indução, os elementos de liga reagem com o ar para formar óxidos como Al2O3 ou SiO2. Se esses óxidos não tiverem tempo suficiente para flutuar na camada superficial de escória antes do vazamento, eles serão transportados para a cavidade do molde e ficarão incorporados no produto final.

Turbulência do Sistema de Gating

Um projeto mal projetado Sistema de portão pode fazer com que o metal fundido se torne turbulento. Em geometrias complexas como Redutor de cotovelo Castings , mudanças repentinas na velocidade do fluxo criam vórtices que sugam a escória da superfície para o fluxo de metal. Uma vez dentro do molde, essas impurezas são difíceis de remover.

Erosão Refratária

O aço fundido de alta temperatura exerce uma força erosiva significativa nos revestimentos das panelas e nos copos das portas. Se os materiais refratários tiverem baixa resistência térmica, as partículas podem descascar e entrar no molde, resultando em Inclusão de Areia ou defeitos de escória sólida que enfraquecem a peça fundida.

Impacto em usinagem e aplicações de campo

Os defeitos no aço inoxidável muitas vezes permanecem ocultos até que o Usinagem ou fase de teste de pressão. Subsuperfície Pouosidade revelado durante o torneamento ou fresamento cria buracos visíveis nas superfícies de vedação, causando vazamentos. Além disso, em sistemas de manuseio de fluidos, Emclusão de Escória locais são propensos à corrosão eletroquímica devido a falta de homogeneidade química, tornando-os o elo mais fraco em uma rede de tubulação.

Utilizando Teste de raios X (RT) e Inspeção de corante penetrante (PT) permite aos fabricantes identificar e rejeitar Fundição de aço inoxidávels com defeitos internos, garantindo que cada componente atenda ASTM A351 or EN 10213 padrões de segurança industrial.