SCH12 là thép đúc chịu nhiệt austenit-theo tiêu chuẩn công nghiệp của Nhật Bản, chủ yếu tuân thủ JIS G 5122 Thép chịu nhiệt-Thép chịu nhiệt và Vật đúc hợp kim chịu nhiệt-và cũng được bao gồm trong tiêu chuẩn CNS G 3093 của Trung Quốc. Là một loại thép đúc chịu nhiệt-niken{8}}có crom cao, nó là vật liệu phổ biến để đúc các thiết bị công nghiệp có nhiệt độ-cao nhờ các đặc tính cơ học ở nhiệt độ-cao tuyệt vời, độ ổn định nhiệt và khả năng chống ăn mòn nhất định, đồng thời tương đương với loại thép không gỉ SUS302B.
I. Đặc tính vật liệu cốt lõi của SCH12
1. Thành phần hóa học (Phần khối lượng, %)
Nó có thành phần lõi là crom{0}}nikenhệ thống hợp kim ite, với molypden (tối đa 0,5%) được thêm vào theo yêu cầu để điều chỉnh chính xác khả năng chịu nhiệt và tính chất cơ học. Phạm vi thành phần cụ thể như sau:
| Yếu tố | C | Sĩ | Mn | P | S | Ni | Cr | Mơ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nội dung | 0.2-0.4 | Nhỏ hơn hoặc bằng 2,0 | Nhỏ hơn hoặc bằng 2,0 | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,04 | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,04 | 8.0-12.0 | 18.0-23.0 | Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5 |
2. Các thuộc tính cơ học chính (Như{1}}đúc)
Nó thể hiện các đặc tính cơ học tuyệt vời, đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu tải-trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ-cao mà không bị suy giảm đáng kể về mặt nhựa:
Cường độ năng suất: Lớn hơn hoặc bằng 235 N/mm2 (MPa)
Độ bền kéo: Lớn hơn hoặc bằng 490 N/mm2 (MPa)
Độ giãn dài: Lớn hơn hoặc bằng 23%
Độ cứng Brinell: Khoảng 123 HB (sau khi xử lý nhiệt)
3. Đặc tính chịu nhiệt và vật lý cốt lõi-
Hệ số giãn nở nhiệt: 16,2×10⁻⁶/ độ ở 0-100 độ, 20,2×10⁻⁶/ độ ở 0-650 độ, với đặc tính giãn nở nhiệt phù hợp với điều kiện làm việc tuần hoàn ở nhiệt độ cao;
Nhiệt độ-chịu nhiệt: Có khả năng hoạt động ổn định lâu dài-ở nhiệt độ trên 650 độ , áp dụng cho thiết bị công nghiệp có nhiệt độ-trung bình và cao;
Cấu trúc kim loại: Ma trận Austenitic có khả năng chống mỏi nhiệt tốt, không dễ bị nứt do thay đổi nhiệt độ đột ngột;
Các đặc tính khác: Không-có từ tính, khả năng đúc tuyệt vời và có thể đúc thành các bộ phận có hình dạng-phức tạp.
4. Chống ăn mòn
Dựa vào hàm lượng crom cao 18%-23%, màng oxit Cr₂O₃ dày đặc dễ dàng hình thành trên bề mặt, mang lại khả năng chống chịu tốtmôi trường kiềm và môi trường ăn mòn oxy hóa nhẹ, và có thể chịu được sự xói mòn bởi môi trường ăn mòn yếu trong môi trường công nghiệp. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn của nó sẽ giảm trong môi trường ăn mòn mạnh như axit mạnh và muối clorua cao.
II. Kịch bản ứng dụng điển hình của SCH12
Là thép đúc chịu nhiệt, SCH12 chủ yếu thích hợp để đúc các thiết bị công nghiệp dướiđiều kiện chu trình nhiệt, nhiệt độ trung bình và cao- chịu tải trọng cơ học nhất định, đặc biệt đối với các thành phần phức tạp được hình thành bằng cách đúc. Các lĩnh vực ứng dụng điển hình của nó như sau:
1. Lĩnh vực máy móc điện
Nó là một trong những vật liệu cốt lõi đểcánh tuabin hơi nước, thích ứng với môi trường làm việc ở phần nhiệt độ-cao của tua bin hơi nước và có thể chịu được sự cọ rửa của hơi nước có nhiệt độ-cao, chu trình nhiệt và lực ly tâm cơ học. Khả năng chống mỏi và tuổi thọ sử dụng của nó có thể được cải thiện hơn nữa thông qua các quy trình đúc được tối ưu hóa. Nó cũng được sử dụng cho các bộ phận đúc ở nhiệt độ trung bình và cao{4}}của tua bin khí và máy phát điện.
2. Lĩnh vực nồi hơi và bình áp lực
Nó có thể được làm thànhđúc ở nhiệt độ cao-dành cho nồi hơi công nghiệp và nồi hơi điện áp suất, chẳng hạn như giá đỡ lò bên trong, lớp lót chịu nhiệt-, vật đúc kết nối, v.v. Nó thích ứng với nhiệt độ làm việc trên 300 độ, chu trình áp suất và môi trường chất lượng nước kiềm trong nồi hơi (tương thích cao với điều kiện làm việc của chất cách điện nồi hơi điện áp suất đã đề cập trước đó), đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu nhiệt, bịt kín và chịu tải cơ học- của thiết bị.
3. Lĩnh vực thiết bị luyện kim và xử lý nhiệt
Nó được sử dụng chothân lò đúc,-giá đỡ chịu nhiệt, giỏ/khay đựng nguyên liệucủa lò luyện kim và lò xử lý nhiệt, có thể chịu được bức xạ nhiệt ở nhiệt độ cao và chu trình nhiệt trong lò, đồng thời chống xói mòn do không khí ăn mòn nhẹ trong lò, đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định lâu dài.
4. Thiết bị nhiệt độ cao-công nghiệp nói chung
Nó được áp dụng chovật đúc van và bơm nhiệt độ trung bình và cao-, vật đúc đường ống dẫn khí nóng, các bộ phận chịu nhiệt-của thiết bị sấy khôtrong ngành công nghiệp hóa chất và vật liệu xây dựng, đặc biệt thích hợp cho các bộ phận kết cấu phức tạp cần tạo hình đúc và có yêu cầu về độ bền nhiệt độ-cao cũng như độ ổn định nhiệt.
III. Ưu điểm cốt lõi và ứng dụng Điểm chính của vật liệu
1. Ưu điểm cốt lõi
Khả năng chịu nhiệt tuyệt vời: Nền austenit kết hợp với hợp kim niken-crom cao dẫn đến suy giảm độ bền chậm ở nhiệt độ cao và khả năng chống mỏi nhiệt tốt, phù hợp với điều kiện làm việc theo chu kỳ nhiệt độ-cao{2}}lâu dài;
Khả năng đúc vượt trội: Có thể đúc thành các bộ phận có hình dạng-phức tạp mà không cần quá trình xử lý phức tạp sau đó, giảm chi phí sản xuất;
Tính chất cơ học toàn diện tốt: Nó vừa có độ bền và độ dẻo cao, có thể đáp ứng các yêu cầu về tải trọng cơ học đồng thời chịu được nhiệt độ cao và không dễ bị gãy;
Khả năng chống ăn mòn nhất định: Chịu được môi trường kiềm và oxy hóa nhẹ, thích ứng với yêu cầu ăn mòn của hầu hết các môi trường-nhiệt độ cao công nghiệp.
2. Những điểm chính của ứng dụng
Vật liệu này làthép đúc, chủ yếu được sử dụng cho các bộ phận đúc, không dùng cho các cấu hình cán như tấm và thanh;
Khả năng chống ăn mòn mạnh (axit mạnh, muối cao, oxy hóa mạnh) là chung. Đối với những điều kiện làm việc như vậy, nên sử dụng-lớp phủ chống ăn mòn hoặc thay thế-vật liệu hợp kim cấp cao hơn;
Mặc dù khả năng chống oxy hóa-ở nhiệt độ cao của nó rất tuyệt vời, nhưng trong môi trường-nhiệt độ cực cao trên 900 độ, trạng thái của màng oxit bề mặt cần phải được kiểm tra thường xuyên để ngăn ngừa hư hỏng ma trận;
Sau khi đúc, các đặc tính cơ học ở nhiệt độ cao và độ ổn định nhiệt có thể được tối ưu hóa hơn nữa thông qua các quy trình xử lý nhiệt như xử lý dung dịch và xử lý lão hóa.
