วิธีหลีกเลี่ยงปัญหาการแยกส่วนทั่วไปในการหล่อใบพัดสแตนเลส

การหล่อใบพัดสแตนเลส มีบทบาทสำคัญในปั๊ม เครื่องจักรแบบแรงเหวี่ยง และเครื่องกวน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์และอายุการใช้งาน ในระหว่างกระบวนการหล่อ การแยกมักจะเกิดขึ้นเนื่องจากการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอและการแข็งตัวของโลหะหลอมเหลว การแยกส่วนไม่เพียงส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลของใบพัดเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนและความล้าเฉพาะที่ ซึ่งลดความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ลงอย่างมาก การทำความเข้าใจประเภท กลไกการก่อตัว และวิธีการป้องกันการแยกส่วนถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับปรุงคุณภาพของใบพัดสแตนเลส

ประเภทของการแยกและสาเหตุ

การแบ่งแยกหมายถึงการกระจายที่ไม่สม่ำเสมอขององค์ประกอบโลหะผสมหรือการรวมภายในการหล่อ ขึ้นอยู่กับสถานที่และลักษณะการแบ่งแยกสามารถจำแนกได้ดังนี้

1. การแบ่งแยกเส้นกึ่งกลาง
   บริเวณส่วนกลางของใบพัดจะเย็นลงช้าลง ส่งผลให้องค์ประกอบอัลลอยด์สะสม ส่งผลให้ความแข็งและความต้านทานการกัดกร่อนแปรผันในท้องถิ่น

2. การแยกส่วนอุปกรณ์ต่อพ่วง
   ขอบจะแข็งตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดพื้นที่ที่มีปริมาณโลหะผสมลดลง บริเวณเหล่านี้มีความทนทานลดลงและมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวและการเกิดโพรงอากาศ

3. การแบ่งแยกมาโคร
   การไล่ระดับองค์ประกอบที่มีนัยสำคัญตลอดการหล่อ มักเกิดจากความเร็วในการเทที่ไม่เหมาะสม อุณหภูมิของแม่พิมพ์ไม่สม่ำเสมอ หรือการควบคุมโลหะหลอมเหลวที่ไม่ดี

4. การแยกย่อยแบบไมโคร
   การกระจายองค์ประกอบที่ไม่สม่ำเสมอในระดับเกรนหรือเกรนย่อย โดยทั่วไปจะแสดงการแยกคาร์บอน โครเมียม หรือนิกเกิลตามแนวขอบเขตเกรน ซึ่งอาจส่งผลต่อความต้านทานการกัดกร่อนและความแข็งแรงเมื่อยล้า

การแยกส่วนส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ ความผันผวนขององค์ประกอบ อุณหภูมิในการเทที่ไม่เหมาะสม รูปทรงใบพัดที่ซับซ้อน และการไหลของโลหะหลอมเหลวไม่เพียงพอ รูปร่างใบมีดที่ซับซ้อนทำให้ความแตกต่างในท้องถิ่นในเรื่องเวลาในการแข็งตัวรุนแรงขึ้น และเพิ่มโอกาสในการแยกตัว

มาตรการควบคุมกระบวนการเพื่อป้องกันการแบ่งแยก

การเลือกเกรดสแตนเลสอย่างเหมาะสม

ควรเลือกวัสดุสำหรับใบพัดสแตนเลสตามสภาพการใช้งาน สเตนเลสออสเทนนิติกอัลลอยด์สูงจะแข็งตัวช้าๆ ที่อุณหภูมิสูง ทำให้เกิดการแยกตัวได้ง่าย การปรับองค์ประกอบของโลหะผสมและองค์ประกอบการติดตามสามารถช่วยควบคุมพฤติกรรมการแข็งตัวและลดความเสี่ยงในการแยกตัว

ระบบการเทที่ปรับให้เหมาะสม

ระบบเกตติ้งและไรเซอร์ที่ออกแบบมาอย่างดีทำให้แน่ใจได้ว่าการเติมแม่พิมพ์จะสม่ำเสมอ ลดโซนที่นิ่งและการระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ การควบคุมอุณหภูมิการเทอย่างเข้มงวดช่วยป้องกันการแบ่งแยกเส้นกึ่งกลางที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไปหรือการวิ่งผิดเนื่องจากอุณหภูมิต่ำ

การออกแบบแม่พิมพ์ที่มีเหตุผล

การหล่อใบพัดที่ซับซ้อนจะได้รับประโยชน์จากแม่พิมพ์แบบแบ่งส่วนหรือแบบตัดขวางเพื่อลดการเปลี่ยนแปลงของความหนา ซึ่งอาจทำให้เกิดการแข็งตัวที่ไม่สม่ำเสมอ ปลอกหุ้มฉนวนหรือช่องการไหลที่ได้รับการปรับปรุงช่วยให้มั่นใจในการระบายความร้อนที่สม่ำเสมอของใบพัดและดุม ช่วยลดการแบ่งแยกในระดับมหภาค

ระเบียบการรักษาความร้อน

การอบชุบด้วยความร้อนหลังการหล่อช่วยเพิ่มการแยกส่วนขนาดเล็ก การบำบัดด้วยสารละลายจะกระจายองค์ประกอบโลหะผสมให้เท่าๆ กัน ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียว การแก่หรือการหลอมในภายหลังสามารถบรรเทาความเครียดที่ตกค้างและทำให้โครงสร้างจุลภาคเป็นเนื้อเดียวกันได้

การควบคุมการไหลของโลหะและอัตราการแข็งตัว

การรักษาอุณหภูมิการหลอมเหลวและการคงตัวที่เหมาะสมทำให้โลหะหลอมเหลวมีความลื่นไหลได้ดี ขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงการทำความเย็นที่รวดเร็วเกินไปจนอาจทำให้การแยกตัวรุนแรงขึ้น การทำความร้อนเฉพาะที่หรือการทำความเย็นภายในในพื้นที่วิกฤติอาจช่วยปรับอัตราการแข็งตัวให้สมดุล

การประยุกต์ใช้เทคนิคการหล่อแบบแม่นยำ

การหล่อการลงทุนช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอภายในของใบพัดได้อย่างมาก การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำและเส้นทางการเทที่ปรับให้เหมาะสมจะช่วยลดการแบ่งแยกระหว่างเส้นกึ่งกลางและส่วนต่อพ่วง ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอในการหล่อ

การตรวจสอบและการควบคุมคุณภาพ

การแยกส่วนเป็นเรื่องยากที่จะตรวจจับด้วยสายตา และต้องมีการวิเคราะห์ทางโลหะวิทยา สเปกโทรสโกปี การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ และการทดสอบอัลตราโซนิก การสร้างระบบควบคุมกระบวนการและการตรวจสอบที่เข้มงวดช่วยให้สามารถตรวจจับโซนการแยกส่วนที่อาจเกิดขึ้นได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ช่วยให้สามารถปรับกระบวนการได้ทันเวลา และรับประกันคุณภาพการหล่อที่มั่นคง