Genom att tillsätta en viss mängd av vissa legeringselement till gjutjärn kan legerat gjutjärn med högre korrosionsbeständighet i vissa medier erhållas. Högkiselgjutjärn är ett av de mest använda. En serie legerade gjutjärn som innehåller 10 % till 16 % kisel kallas gjutjärn med hög kisel. Förutom ett fåtal sorter som innehåller 10 % till 12 % kisel, varierar kiselhalten i allmänhet från 14 % till 16 %. När kiselhalten är mindre än 14,5% kan de mekaniska egenskaperna förbättras, men korrosionsbeständigheten minskar kraftigt. Om kiselhalten når mer än 18%, även om den är korrosionsbeständig, blir legeringen mycket spröd och lämpar sig inte för gjutning. Därför är den mest använda inom industrin högkiselgjutjärn som innehåller 14,5 % till 15 % kisel. [1]
De utländska handelsnamnen för gjutjärn med hög kiselhalt är Duriron och Durichlor (innehållande molybden), och deras kemiska sammansättning är som visas i tabellen nedan.
| modell | Huvudkemiska komponenter, % | ||||||
| kisel | molybden | krom | mangan | svavel | fosfor | järn | |
| Högt kiselgjutjärn | 〉14.25 | — | — | 0,50–0,56 | 〈0,05 | 〈0,1 | Förbli |
| Molybden innehållande gjutjärn med hög kiselhalt | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0,1 | Förbli |
Korrosionsbeständighet
Anledningen till att gjutjärn med hög kiselhalt med en kiselhalt över 14 % har god korrosionsbeständighet är att kisel bildar en skyddsfilm bestående av Ej korrosionsbeständig.
Generellt sett har högkiselgjutjärn utmärkt korrosionsbeständighet i oxiderande medier och vissa reducerande syror. Den tål olika temperaturer och koncentrationer av salpetersyra, svavelsyra, ättiksyra, saltsyra vid normal temperatur, fettsyror och många andra medier. korrosion. Det är inte resistent mot korrosion av media som högtemperatur saltsyra, svavelsyra, fluorvätesyra, halogen, kaustik alkalilösning och smält alkali. Anledningen till bristen på korrosionsbeständighet är att skyddsfilmen på ytan blir löslig under inverkan av kaustikalkali och blir gasformig under inverkan av fluorvätesyra, vilket förstör skyddsfilmen.
Mekaniska egenskaper
Högkiselgjutjärn är hårt och sprött med dåliga mekaniska egenskaper. Den ska undvika lagerstöt och kan inte användas för att tillverka tryckkärl. Gjutgods kan i allmänhet inte bearbetas annat än slipning.
Bearbetningsprestanda
Att lägga till några legeringselement till gjutjärn med hög kiselhalt kan förbättra dess bearbetningsprestanda. Att lägga till magnesiumlegering av sällsynt jordartsmetall till gjutjärn med hög kiselhalt som innehåller 15 % kisel kan rena och avgasa, förbättra gjutjärnets matrisstruktur och sfäroidisera grafiten, vilket förbättrar styrkan, korrosionsbeständigheten och bearbetningsprestandan hos gjutjärnet; för gjutning Prestanda har också förbättrats. Förutom slipning kan detta gjutjärn med hög kiselhalt även svarvas, gängas, borras och repareras under vissa förhållanden. Den är dock fortfarande inte lämplig för plötslig nedkylning och plötslig uppvärmning; dess korrosionsbeständighet är bättre än för vanligt gjutjärn med hög kiselhalt. , de anpassade medierna är i princip lika.
Att tillsätta 6,5 % till 8,5 % koppar till gjutjärn med hög kiselhalt som innehåller 13,5 % till 15 % kisel kan förbättra bearbetningsprestandan. Korrosionsbeständigheten liknar den hos vanligt gjutjärn med hög kiselhalt, men är sämre i salpetersyra. Detta material är lämpligt för tillverkning av pumphjul och hylsor som är resistenta mot stark korrosion och slitage. Bearbetningsprestandan kan också förbättras genom att minska kiselhalten och lägga till legeringselement. Att tillsätta krom, koppar och sällsynta jordartsmetaller till kiselgjutjärn som innehåller 10 % till 12 % kisel (kallat medium ferrokisel) kan förbättra dess sprödhet och bearbetbarhet. Den kan svarvas, borras, gängas, etc., och i många medier är korrosionsbeständigheten fortfarande nära den för gjutjärn med högt kisel.
I gjutjärn av medelstort kisel med en kiselhalt på 10 % till 11 %, plus 1 % till 2,5 % molybden, 1,8 % till 2,0 % koppar och 0,35 % sällsynta jordartsmetaller, förbättras bearbetningsprestandan, och den kan vändas och resistent. Korrosionsbeständigheten liknar den hos gjutjärn med högt kisel. Praxis har visat att denna typ av gjutjärn används som pumphjul för utspädd salpetersyrapump i salpetersyraproduktion och pumphjul för svavelsyracirkulationspump för klortorkning, och effekten är mycket bra.
De ovan nämnda gjutjärnen med hög kiselhalt har dålig motståndskraft mot saltsyrakorrosion. I allmänhet kan de endast motstå korrosion i lågkoncentrerad saltsyra vid rumstemperatur. För att förbättra korrosionsbeständigheten hos gjutjärn med hög kiselhalt i saltsyra (särskilt varm saltsyra), kan molybdenhalten ökas. Till exempel, tillsats av 3 % till 4 % molybden till gjutjärn med hög kiselhalt med en kiselhalt på 14 % till 16 % kan erhålla Molybdenhaltigt kiselrikt gjutjärn kommer att bilda en skyddande film av molybdenoxiklorid på ytan av gjutgodset under gjutgodset. verkan av saltsyra. Det är olösligt i saltsyra, vilket avsevärt ökar dess förmåga att motstå saltsyrakorrosion vid höga temperaturer. Korrosionsbeständigheten förblir oförändrad i andra medier. Detta gjutjärn med hög kiselhalt kallas även för klorbeständigt gjutjärn. [1]
Hög kiselgjutjärnsbearbetning
Högt kiselgjutjärn har fördelarna med hög hårdhet (HRC=45) och god korrosionsbeständighet. Det har använts som material för mekaniska tätningsfriktionspar i kemisk produktion. Eftersom gjutjärn innehåller 14-16% kisel, är hårt och sprött, finns det vissa svårigheter att tillverka det. Men genom kontinuerlig praxis har det bevisats att gjutjärn med hög kiselhalt fortfarande kan bearbetas under vissa förhållanden.
Högkiselgjutjärn bearbetas på en svarv, spindelhastigheten styrs till 70~80 rpm och verktygsmatningen är 0,01 mm. Innan grovsvarvning ska gjutkanterna slipas bort. Den maximala matningsmängden för grovsvarvning är vanligtvis 1,5 till 2 mm för arbetsstycket.
Materialet för svarvverktygshuvudet är YG3, och verktygsstammaterialet är verktygsstål.
Skärriktningen är omvänd. Eftersom gjutjärn med hög kiselhalt är mycket skört, utförs skärningen från utsidan till insidan enligt det allmänna materialet. I slutändan kommer hörnen att flisas och kanterna kommer att flisas, vilket gör att arbetsstycket skrotas. Enligt praxis kan omvänd skärning användas för att undvika flisning och flisning, och den slutliga skärmängden av den lätta kniven bör vara liten.
På grund av den höga hårdheten hos gjutjärn med högt kisel, skiljer sig huvudskäret hos svarvverktyg från vanliga svarvverktyg, som visas på bilden till höger. De tre typerna av svarvverktyg på bilden har negativa spånvinklar. Huvudskäreggen och den sekundära skäreggen på svarvverktyget har olika vinklar beroende på olika användningsområden. Bild a visar det inre och yttre cirkulära svarvverktyget, huvudavböjningsvinkeln A=10° och den sekundära avböjningsvinkeln B=30°. Bild b visar ändsvarvningsverktyget, den huvudsakliga deklinationsvinkeln A=39° och den sekundära deklinationsvinkeln B=6°. Figur C visar vinkelsvarvningsverktyget, huvudavböjningsvinkeln = 6°.
Borrning av hål i gjutjärn med hög kiselhalt bearbetas i allmänhet på en borrmaskin. Spindelhastigheten är 25 till 30 rpm och matningsmängden är 0,09 till 0,13 mm. Om borrdiametern är 18 till 20 mm, använd verktygsstål med högre hårdhet för att slipa spiralspåret. (Spåret ska inte vara för djupt). En bit YG3-karbid är inbäddad i borrhuvudet och slipad till en vinkel som är lämplig för borrning av allmänt material, så borrning kan utföras direkt. Till exempel, när du borrar ett hål större än 20 mm, kan du först borra 18 till 20 hål och sedan göra en borr enligt önskad storlek. Huvudet på borrkronan är inbäddat med två bitar av hårdmetall (YG3-material används) och mals sedan till en halvcirkel. Förstora hålet eller vrid det med en sabel.
ansökan
På grund av sin överlägsna syrakorrosionsbeständighet har högt kiselgjutjärn använts i stor utsträckning för kemiskt korrosionsskydd. Den mest typiska kvaliteten är STSil5, som främst används för att tillverka syrafasta centrifugalpumpar, rör, torn, värmeväxlare, behållare, ventiler och kranar m.m.
Generellt sett är gjutjärn med högt kisel sprött, så stor försiktighet måste iakttas vid installation, underhåll och användning. Slå inte med en hammare under installationen; montering måste vara exakt för att undvika lokal spänningskoncentration; drastiska förändringar i temperaturskillnaden eller lokal uppvärmning är strängt förbjudna under drift, särskilt vid start, stopp eller rengöring, måste uppvärmnings- och kylhastigheten vara långsam; den är inte lämplig att användas som tryckbärande anordning.
Den kan göras till olika korrosionsbeständiga centrifugalpumpar, Nessler vakuumpumpar, kranar, ventiler, specialformade rör och rörskarvar, rör, venturirmar, cyklonseparatorer, denitrifikationstorn och blektorn, koncentreringsugnar och förtvättmaskiner, etc. Vid framställning av koncentrerad salpetersyra är temperaturen för salpetersyra så hög som 115 till 170°C när den används som en strippningskolonn. Centrifugalpumpen för koncentrerad salpetersyra hanterar salpetersyra med en koncentration på upp till 98 %. Den används som värmeväxlare och packat torn för blandad syra av svavelsyra och salpetersyra och är i gott skick. Uppvärmningsugnar för bensin vid raffineringsproduktion, ättiksyraanhydriddestillationstorn och bensendestillationstorn för triacetatcellulosaproduktion, syrapumpar för isättikaframställning och flytande svavelsyraproduktion samt olika syra- eller saltlösningspumpar och kranar etc. är alla används i högeffektiva applikationer. Silikongjutjärn.
Högkiselkoppargjutjärn (GT-legering) är resistent mot alkali- och svavelsyrakorrosion, men inte mot salpetersyrakorrosion. Den har bättre alkalibeständighet än aluminiumgjutjärn och hög slitstyrka. Den kan användas i pumpar, pumphjul och bussningar som är mycket korrosiva och utsatta för slitage.
Posttid: 30 maj 2024
