Peralatan perlakuan panas — keranjang, perlengkapan, kisi-kisi, dan baki — beroperasi di dalam tungku lubang, tungku perapian putar, tungku kotak, dan jalur anil kontinu pada suhu 800–1150°C, di mana perlengkapan baja tahan panas biasa akan berubah bentuk di bawah beban dan siklus kejut termal dalam hitungan bulan. Dua keluarga desain perlengkapan menangani geometri tungku yang berbeda: perlengkapan melingkar untuk ruang tungku silindris (tungku lubang, tungku perapian putar) dan perlengkapan modular gabungan untuk tungku kotak dan tungku dasar mobil. Keduanya diproduksi dari Cr25Ni20 (ZG4Cr25Ni20Si2) dan jenis baja tahan panas terkait, memberikan masa pakai 1.5–2 kali lebih lama daripada perlengkapan ZG30Cr18Ni12Si biasa pada suhu 1000°C dan di atasnya. Panduan ini mencakup desain perlengkapan melingkar dan gabungan, pemilihan material, dan strategi konfigurasi, sebagai bagian dari program suku cadang aus pembakaran limbah dan tungku suhu tinggi kami yang lebih luas. Untuk rangkaian komponen, lihat halaman pengecoran tungku tahan panas kami.
Apa Itu Perlengkapan Perlakuan Panas Melingkar dan Gabungan?
Perlengkapan melingkar adalah keranjang silindris, wadah, dan baki pengisian yang dirancang untuk tungku lubang dan tungku perapian putar — tungku dengan ruang silindris di mana keranjang melingkar sesuai dengan geometri tungku, memastikan pemanasan seragam dan sirkulasi gas yang lancar yang tidak dapat dicapai oleh keranjang persegi. Perlengkapan modular gabungan adalah sistem perakitan pelat kisi cor, pilar, dan baki yang dapat dikonfigurasi secara bebas menjadi tumpukan 2–5 lapis — tidak seperti keranjang satu bagian integral, setiap komponen dapat diganti dan dikonfigurasi ulang secara independen. Pilihan antara melingkar dan gabungan bergantung pada jenis tungku: melingkar untuk ruang silindris, gabungan untuk tungku kotak, tungku dasar kereta, dan jalur kontinu. Keduanya menggunakan sistem material enam tingkat yang sama yang mencakup suhu 800–1200°C.
Kelas dan Spesifikasi Material
| Kelas | Batas suhu maksimum | Properti kunci | Tugas perlengkapan standar |
|---|---|---|---|
| ZG304 / ZG316 | ≤ 800 ° C | Biaya rendah, tujuan umum | Perlengkapan tambahan suhu rendah |
| ZG30Cr18Ni12Si | ≤ 900 ° C | Baja tahan panas umum | Keranjang, pilar, dan nampan suhu sedang |
| ZG3Cr18Mn12Si2N | ≤ 950 ° C | Bebas nikel, ketahanan oksidasi yang sangat baik | Perlengkapan tungku karburisasi |
| ZG1Cr25Ni20Si2 | 1000 – 1100 ° C | Kekuatan suhu tinggi + ketahanan terhadap deformasi permanen (creep resistance) | Pelat kisi, penahan beban inti |
| ZG4Cr25Ni20Si2 (Cr25Ni20) | 1100 – 1150 ° C | Ketahanan terbaik terhadap creep + oksidasi + karburisasi | Keranjang bundar, jaring gabungan |
| ZG4Cr24Ni48W5Si2 | ≥ 1200 ° C | Paduan tungsten suhu sangat tinggi | Posisi tungku tugas ekstrem |
Diameter perlengkapan melingkar: 200–1200 mm (disesuaikan dengan ruang tungku). Beban keranjang tunggal: 100–2000 kg (kecil 100–500 kg, sedang 500–1000 kg, besar 1000–2000 kg). Perlengkapan gabungan: tumpukan 2–5 lapis (≤ 3 lapis disarankan untuk penggunaan suhu tinggi). Kekuatan tarik ≥ 392 MPa, kekuatan luluh ≥ 220 MPa (referensi suhu ruangan, GB/T 8492). Kepadatan ≈ 7.98 g/cm³.
Perlengkapan Melingkar: Keunggulan Geometri pada Tungku Lubang dan Tungku Putar
Perlengkapan berbentuk lingkaran dirancang khusus untuk tungku lubang dan tungku perapian putar. Pada tungku lubang, ruang silindris dipadukan dengan keranjang berbentuk lingkaran — benda kerja menerima panas yang lebih seragam daripada di keranjang persegi yang dipaksa masuk ke dalam ruang bundar, dan sirkulasi gas lebih lancar. Dalam siklus karburisasi, pendinginan cepat, dan anil, keranjang mengalami siklus kejut termal pemanasan cepat → perendaman suhu tinggi → pendinginan cepat. Struktur melingkar mendistribusikan tegangan termal secara seragam — risiko deformasi dan retak lebih rendah daripada pada struktur persegi dalam kondisi kejut termal yang sama. Tungku perapian putar menawarkan keuntungan yang berbeda: benda kerja berputar bersama perapian, dan peralatan berbentuk lingkaran secara alami sesuai dengan gerakan rotasi, memungkinkan pemuatan dan pembongkaran yang mudah.
Dibandingkan dengan keranjang persegi dengan kualitas Cr25Ni20 yang sama, keranjang bundar memberikan keseragaman pemanasan yang lebih baik (kesesuaian ruang yang lebih baik, aliran gas yang lebih lancar), toleransi terhadap guncangan termal yang lebih baik (distribusi tegangan yang seragam), dan sesuai dengan geometri tungku pit dan tungku putar. Keranjang persegi tetap menjadi pilihan untuk tungku kotak dan tungku dasar mobil.
Perlengkapan Modular Gabungan: Sistem Kisi, Pilar, dan Baki
Perlengkapan modular gabungan terdiri dari tiga jenis komponen: pelat kisi yang menopang benda kerja dan memungkinkan aliran udara, pilar yang memberikan dukungan dan penempatan antar lapisan, dan baki yang membentuk lapisan penahan beban bawah dan memisahkan benda kerja. Komponen-komponen ini dapat dirakit secara bebas menjadi konfigurasi 2–5 lapisan — hingga 3 lapisan untuk penggunaan suhu tinggi. Keunggulan utama dibandingkan keranjang integral satu bagian adalah dari segi operasional: ketika pelat kisi aus, pelat tersebut diganti satu per satu; pilar dan baki tetap berfungsi. Ukuran benda kerja dan kepadatan beban yang berbeda dapat diakomodasi dengan menyesuaikan jarak antar lapisan dan tata letak kisi — tidak perlu membeli keranjang integral khusus untuk setiap jenis benda kerja. Inventaris menjadi lebih efisien: satu set modul standar mencakup berbagai tugas tungku, menggantikan beberapa keranjang integral khusus.
Strategi konfigurasi material campuran ini unik untuk perlengkapan gabungan: komponen inti penahan beban suhu tinggi (pelat kisi) dapat ditentukan dalam Cr25Ni20, sementara komponen tambahan (pilar, baki) menggunakan material dengan kualitas lebih rendah seperti ZG30Cr18Ni12Si — mengoptimalkan rasio biaya-kinerja. Biaya pembelian awal sedikit lebih tinggi daripada keranjang integral (desain modular ditambah biaya tenaga kerja perakitan), tetapi biaya siklus hidup jauh lebih rendah karena penggantian komponen tunggal.
Perbandingan Performa dengan Baja Tahan Panas Standar
Dibandingkan dengan perlengkapan ZG30Cr18Ni12Si biasa (kelas 900°C), perlengkapan melingkar dan gabungan Cr25Ni20 memperluas batas suhu hingga 1100–1150°C (+250°C), mengurangi laju creep lebih dari 50% pada 1000°C, dan memberikan masa pakai 1.5–2 kali lebih lama pada 1000°C dan di atasnya. Peningkatan berat akibat oksidasi suhu tinggi jauh lebih rendah daripada baja tahan panas nikel rendah. Khusus untuk perlengkapan melingkar, distribusi tegangan seragam dari geometri melingkar memberikan toleransi kejut termal tambahan di luar apa yang diberikan oleh kelas material saja — deformasi dijaga dalam batas 1/2 dari standar industri, dan kapasitas beban jangka panjang ditingkatkan lebih dari 40%.
Ringkasan Pilihan berdasarkan Jenis dan Suhu Tungku
- Tungku lubang / tungku perapian putar (800–1150°C): Perlengkapan melingkar, Cr25Ni20 — kesesuaian geometri + toleransi guncangan termal + ketahanan terhadap deformasi plastis.
- Tungku kotak / tungku dasar mobil (1000–1150°C): Perlengkapan modular gabungan, Cr25Ni20 — konfigurasi fleksibel + penggantian komponen tunggal.
- Jalur anil/normalisasi/tempering kontinu: Kombinasi modular, Cr25Ni20 — masa pakai lama di bawah siklus berulang, kisi-kisi yang aus dapat diganti satu per satu.
- Tungku karburisasi (≤ 950°C): Berbentuk lingkaran atau gabungan, ZG3Cr18Mn12Si2N — bebas nikel, ketahanan oksidasi yang sangat baik dalam atmosfer karburisasi.
- Perlengkapan suhu sedang (≤ 900°C): ZG30Cr18Ni12Si — pilar dan baki hemat biaya dalam perlengkapan gabungan.
- Posisi suhu sangat tinggi (≥ 1200°C): ZG4Cr24Ni48W5Si2 — paduan tungsten untuk penggunaan ekstrem.
- Perlengkapan gabungan material campuran: Pelat kisi Cr25Ni20 + pilar/nampan ZG30Cr18Ni12Si — rasio biaya-kinerja yang dioptimalkan.
Pengecoran, Perakitan, dan Kontrol Mutu
Perlengkapan melingkar diproduksi dengan pengecoran busa hilang (lost-foam casting) — proses optimal untuk struktur keranjang melingkar yang kompleks, menghasilkan keranjang monolitik satu bagian tanpa sambungan las. Komponen perlengkapan gabungan dicor secara individual dengan pengecoran busa hilang (pelat kisi dengan struktur ventilasi kompleks) dan pengecoran pasir (pilar, baki), kemudian dirakit. Suhu pengecoran adalah 1530–1570°C. “Aturan ganda” pra-pengecoran — pengukuran suhu bagian depan tungku ditambah pemeriksaan kimia blok sampel — memastikan komposisi kimia memenuhi spesifikasi sebelum pengecoran. Perakitan menggunakan struktur penempatan cor (tab dan slot register, klem cor) yang mempertahankan posisi antar lapisan dan menahan kelonggaran di bawah beban suhu tinggi.
Perlakuan panas: perlakuan larutan ditambah stabilisasi, menghilangkan tegangan sisa pengecoran dan menstabilkan kinerja suhu tinggi — parameter berbeda per tingkatan. Kontrol kualitas: pengujian material spektroskopi (Cr, Ni, Si, C) pada setiap komponen; pengambilan sampel kinerja suhu tinggi; verifikasi toleransi dimensi termasuk diameter dan kebulatan perlengkapan melingkar; verifikasi presisi perakitan perlengkapan gabungan — semuanya dapat dilacak sepenuhnya. ISO 9001 di seluruh proses; mendukung persyaratan kepatuhan GOST.
Mengapa Huasuma untuk Peralatan Perlakuan Panas?
Kemampuan pengecoran logam Huasuma mencakup enam jenis baja tahan panas yang mencakup rentang suhu penuh 800–1200°C, yang diterapkan pada desain perlengkapan melingkar dan gabungan. Struktur perlengkapan melingkar dioptimalkan melalui simulasi termodinamika — kepadatan kisi, ketebalan dinding, dan posisi titik pengangkatan direkayasa untuk pemanasan seragam dan distribusi tegangan yang rasional. Komponen perlengkapan gabungan dioptimalkan melalui simulasi kepadatan beban dan analisis tegangan modular — tata letak lubang ventilasi pelat kisi, penampang pilar dan struktur sambungan, distribusi beban baki semuanya menerima rekayasa yang ditargetkan. Strategi material campuran memungkinkan penggunaan Cr25Ni20 bermutu tinggi untuk komponen penahan beban inti dan mutu ekonomis untuk komponen tambahan — setiap komponen disesuaikan dengan suhu kerjanya, bukan satu paduan untuk semua posisi. Pengecoran satu bagian dengan metode lost-foam (melingkar) dan pengecoran komponen individual ditambah perakitan presisi (gabungan) menghilangkan titik lemah. Setiap komponen menerima konfirmasi material spektroskopi sebelum pengiriman. Dengan pengalaman 30 tahun dalam pengecoran tahan panas dan beberapa batch yang telah dikirim ke operator tungku Rusia, ini adalah produksi yang terbukti. ISO 9001 di seluruh proses; respons penawaran dalam 24 jam; Sampel tersedia untuk validasi dalam layanan.
FAQ (Pertanyaan Umum)
Kapan saya harus memilih perlengkapan berbentuk lingkaran dibandingkan perlengkapan modular gabungan?
Pilih perlengkapan berbentuk lingkaran untuk tungku lubang dan tungku perapian putar — ruang silindris memerlukan keranjang silindris untuk pemanasan dan sirkulasi gas yang seragam. Pilih perlengkapan modular gabungan untuk tungku kotak, tungku dasar mobil, dan jalur perlakuan panas kontinu di mana konfigurasi fleksibel dan penggantian komponen tunggal menjadi prioritas.
Bisakah saya mencampur berbagai jenis material dalam satu alat kombinasi?
Ya. Strategi material campuran menetapkan penggunaan Cr25Ni20 suhu tinggi untuk pelat kisi penahan beban inti dan grade yang lebih rendah seperti ZG30Cr18Ni12Si untuk pilar dan baki tambahan — mengoptimalkan rasio biaya-kinerja. Setiap komponen disesuaikan dengan suhu operasi aktualnya, bukan satu paduan untuk semua posisi.
Berapa kisaran diameter yang tersedia untuk perlengkapan berbentuk lingkaran?
Diameter perlengkapan melingkar berkisar dari 200 hingga 1200 mm, diproduksi khusus sesuai spesifikasi ruang tungku. Kapasitas beban keranjang tunggal berkisar dari 100 hingga 2000 kg tergantung pada diameter dan tugas — keranjang kecil 100–500 kg, sedang 500–1000 kg, besar 1000–2000 kg.
Berapa banyak lapisan yang dapat didukung oleh perlengkapan modular gabungan?
Perlengkapan gabungan mendukung konfigurasi 2–5 lapisan. Untuk penggunaan suhu tinggi (1000°C ke atas), maksimal 3 lapisan direkomendasikan untuk memastikan stabilitas struktural dan keandalan koneksi antar lapisan di bawah siklus termal.
Huasuma adalah produsen peralatan perlakuan panas asal Tiongkok — keranjang bundar, wadah peleburan, dan perlengkapan modular gabungan (grid, pilar, baki) — dalam paduan Cr25Ni20, ZG4Cr24Ni48W5Si2, ZG3Cr18Mn12Si2N dan paduan nikel tinggi khusus untuk tungku pit, tungku perapian putar, tungku kotak, dan jalur perlakuan panas kontinu. Dipasok ke seluruh dunia. Minta penawaran atau sampel.
