產品詳情
材料特性與協同抗氧化機制
ZG40Cr25Ni20Si2以24-26%Cr、19-22%Ni、1.5-2.5%Si為核心成分,通過高Cr形成致密Cr?O?氧化膜,Si促進SiO?保護層生成,Ni穩定奧氏體基體,在1150-1200℃高溫下耐氧化失重率≤0.1g/m2·h,抗蠕變強度優異,耐硫化物、氯化物及堿性熔渣腐蝕。Z12CN25-20(法國標準NF牌號,對應中國16Cr25Ni20/310S)含24-26%Cr、19-22%Ni,線膨脹系數約14.4×10??/K,與ZG40Cr25Ni20Si2(約14×10??/K)高度匹配,熱循環中熱應力差異小。兩者復合使用時,ZG40Cr25Ni20Si2的高硬度(HRC20-28)提供耐磨性,Z12CN25-20的高韌性吸收機械沖擊,協同抵御箱式爐高溫氧化、熔融金屬濺渣及熱震疲勞,Cr?O?+SiO?復合氧化膜與Ni基體協同增強耐腐蝕性能。
箱式爐環境適配性分析
箱式爐溫度范圍800-1600℃,局部可達1800℃,存在氧化性、惰性或還原性氣氛(含H?O、CO?、SO?等腐蝕性氣體),要求材料耐高溫氧化、耐腐蝕及尺寸穩定性。ZG40Cr25Ni20Si2的Cr?O?+SiO?氧化膜有效抵御氧化性氣氛腐蝕,Si元素增強耐硫化物、氯化物能力;Z12CN25-20的Cr?O?氧化膜與Ni基體協同,耐高溫氧化溫度達1150℃,耐氯離子點蝕(PREN≈25),適配箱式爐強腐蝕、高機械負荷環境。兩者共同適應箱式爐高溫、沖刷、腐蝕的復雜工況,確保爐膛溫度均勻性(±1-5℃)及工件表面無污染。
高溫配件設計關鍵要素
- 結構設計優化:采用流線型結構減少熔融物滯留死角,降低沖刷磨損;料盤底部加強筋提升承載能力,避免局部應力集中。分段式結構或柔性連接(如波紋管、膨脹節)適應爐體升溫/降溫過程中的熱變形,預留0.5-1mm膨脹間隙防止高溫卡死。
- 表面處理工藝:固溶處理(1150℃保溫2小時水淬)細化晶粒,提高耐腐蝕性;表面噴涂Al?O?或SiC涂層(厚度0.5-1.0mm,結合強度≥30MPa)增強耐磨性;超音速火焰噴涂(HVOF)制備WC-10Co-4Cr涂層,耐沖蝕性能提升4倍,有效抵御熔融金屬濺渣沖刷。
- 熱膨脹補償:通過結構設計補償線膨脹系數差異,減少熱應力集中,避免高溫變形或開裂,確保料架在極端溫差下的尺寸穩定性。
制造工藝與質量控制
- 精密鑄造工藝:采用熔模精密鑄造或離心鑄造,確保尺寸精度(公差±0.5mm),表面粗糙度Ra≤6.3μm,減少機械加工量,提升成品率。
- 熱處理工藝:固溶處理消除鑄造應力,穩定化處理(850℃保溫4小時空冷)防止高溫脆性相析出;添加0.03%Nb和0.1%稀土(Ce)提升持久強度25%,增強高溫抗蠕變性能。
- 質量檢測標準:光譜分析驗證化學成分(偏差≤±0.5%);室溫抗拉強度≥588MPa,屈服強度≥392MPa,延伸率≥20%;高溫抗拉強度(1000℃)≥200MPa;循環氧化試驗(1100℃×100h)增重≤1.5mg/cm2,氧化膜無剝落;超聲波探傷檢測內部缺陷,金相分析驗證晶粒度(≥5級)及碳化物分布均勻性,確保無晶間腐蝕傾向。
總結
ZG40Cr25Ni20Si2與Z12CN25-20通過協同適配設計,在箱式爐高溫、沖刷、腐蝕環境中展現出卓越的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕及抗熱沖擊性能。兩者復合使用可平衡承載能力與抗沖擊性能,延長設備使用壽命,降低維護成本。通過精密制造工藝、優化結構設計及嚴格質量控制,確保批量產品的性能一致性與可靠性,滿足工業高溫耐蝕配件的嚴苛需求。現貨供應時,需確保材料配比及工藝參數符合標準,以實現性能匹配與長期穩定運行。


