Με την προσθήκη ορισμένης ποσότητας ορισμένων στοιχείων κράματος στο χυτοσίδηρο, μπορεί να επιτευχθεί κράμα χυτοσιδήρου με υψηλότερη αντοχή στη διάβρωση σε ορισμένα μέσα. Ο χυτοσίδηρος με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους. Μια σειρά από κράμα χυτοσίδηρου που περιέχει 10% έως 16% πυρίτιο ονομάζονται χυτοσίδηροι υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο. Εκτός από μερικές ποικιλίες που περιέχουν 10% έως 12% πυρίτιο, η περιεκτικότητα σε πυρίτιο κυμαίνεται γενικά από 14% έως 16%. Όταν η περιεκτικότητα σε πυρίτιο είναι μικρότερη από 14,5%, οι μηχανικές ιδιότητες μπορούν να βελτιωθούν, αλλά η αντίσταση στη διάβρωση μειώνεται σημαντικά. Εάν η περιεκτικότητα σε πυρίτιο υπερβαίνει το 18%, αν και είναι ανθεκτικό στη διάβρωση, το κράμα γίνεται πολύ εύθραυστο και δεν είναι κατάλληλο για χύτευση. Ως εκ τούτου, το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο στη βιομηχανία είναι ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο που περιέχει 14,5% έως 15% πυρίτιο. [1]
Οι εμπορικές ονομασίες του χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο είναι Duriron και Durichlor (που περιέχουν μολυβδαίνιο) και η χημική τους σύνθεση είναι όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.
| μοντέλο | Κύρια χημικά συστατικά, % | ||||||
| πυρίτιο | μολυβδαίνιο | χρώμιο | μαγγάνιο | θείο | φώσφορος | σίδερο | |
| Χυτοσίδηρος με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο | 〉14.25 | — | — | 0,50-0,56 | 〈0,05 | 〈0.1 | Μένω |
| Μολυβδαίνιο που περιέχει χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0.1 | Μένω |
Αντοχή στη διάβρωση
Ο λόγος για τον οποίο ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο με περιεκτικότητα σε πυρίτιο μεγαλύτερη από 14% έχει καλή αντοχή στη διάβρωση είναι ότι το πυρίτιο σχηματίζει μια προστατευτική μεμβράνη που αποτελείται από μη ανθεκτικό στη διάβρωση.
Γενικά, ο χυτοσίδηρος με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε οξειδωτικά μέσα και ορισμένα αναγωγικά οξέα. Μπορεί να αντέξει διάφορες θερμοκρασίες και συγκεντρώσεις νιτρικού οξέος, θειικού οξέος, οξικού οξέος, υδροχλωρικού οξέος σε κανονική θερμοκρασία, λιπαρών οξέων και πολλών άλλων μέσων. διάβρωση. Δεν είναι ανθεκτικό στη διάβρωση από μέσα όπως το υδροχλωρικό οξύ υψηλής θερμοκρασίας, το θειικό οξύ, το υδροφθορικό οξύ, το αλογόνο, το καυστικό διάλυμα αλκαλίου και το λιωμένο αλκάλιο. Ο λόγος για την έλλειψη αντοχής στη διάβρωση είναι ότι το προστατευτικό φιλμ στην επιφάνεια γίνεται διαλυτό υπό τη δράση καυστικών αλκαλίων και γίνεται αέριο υπό τη δράση του υδροφθορικού οξέος, το οποίο καταστρέφει το προστατευτικό φιλμ.
Μηχανικές ιδιότητες
Ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο είναι σκληρός και εύθραυστος με κακές μηχανικές ιδιότητες. Θα πρέπει να αποφεύγει την κρούση του ρουλεμάν και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή δοχείων πίεσης. Τα χυτά γενικά δεν μπορούν να υποβληθούν σε μηχανική κατεργασία εκτός από τη λείανση.
Επιδόσεις μηχανικής κατεργασίας
Η προσθήκη μερικών στοιχείων κράματος σε χυτοσίδηρο με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο μπορεί να βελτιώσει την απόδοσή του στη μηχανική κατεργασία. Η προσθήκη κράματος μαγνησίου σπανίων γαιών σε χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο που περιέχει 15% πυρίτιο μπορεί να καθαρίσει και να απαερώσει, να βελτιώσει τη δομή της μήτρας του χυτοσιδήρου και να σφαιροειδοποιήσει τον γραφίτη, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή, την αντίσταση στη διάβρωση και την απόδοση επεξεργασίας του χυτοσιδήρου. για casting Η απόδοση έχει επίσης βελτιωθεί. Εκτός από το τρόχισμα, αυτός ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο μπορεί επίσης να περιστραφεί, να τρυπηθεί, να τρυπηθεί και να επισκευαστεί υπό ορισμένες συνθήκες. Ωστόσο, εξακολουθεί να μην είναι κατάλληλο για απότομη ψύξη και απότομη θέρμανση. Η αντοχή του στη διάβρωση είναι καλύτερη από αυτή του συνηθισμένου χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο. , τα προσαρμοσμένα μέσα είναι βασικά παρόμοια.
Η προσθήκη 6,5% έως 8,5% χαλκού σε χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο που περιέχει 13,5% έως 15% πυρίτιο μπορεί να βελτιώσει την απόδοση της μηχανικής κατεργασίας. Η αντοχή στη διάβρωση είναι παρόμοια με αυτή του συνηθισμένου χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο, αλλά είναι χειρότερη στο νιτρικό οξύ. Αυτό το υλικό είναι κατάλληλο για την κατασκευή πτερωτών και χιτωνίων αντλιών που είναι ανθεκτικά σε ισχυρή διάβρωση και φθορά. Η απόδοση της κατεργασίας μπορεί επίσης να βελτιωθεί με τη μείωση της περιεκτικότητας σε πυρίτιο και την προσθήκη στοιχείων κράματος. Η προσθήκη στοιχείων χρωμίου, χαλκού και σπάνιων γαιών σε χυτοσίδηρο πυριτίου που περιέχει 10% έως 12% πυρίτιο (που ονομάζεται μεσαίο σιδηροπυρίτιο) μπορεί να βελτιώσει την ευθραυστότητα και την ικανότητα επεξεργασίας του. Μπορεί να περιστραφεί, να τρυπηθεί, να χτυπηθεί κ.λπ., και σε πολλά μέσα, η αντοχή στη διάβρωση είναι ακόμα κοντά σε αυτή του χυτοσίδηρου υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο.
Σε χυτοσίδηρο μεσαίου πυριτίου με περιεκτικότητα σε πυρίτιο 10% έως 11%, συν 1% έως 2,5% μολυβδαίνιο, 1,8% έως 2,0% χαλκό και 0,35% στοιχεία σπανίων γαιών, η απόδοση της μηχανικής κατεργασίας βελτιώνεται και μπορεί να περιστραφεί και ανθεκτικός. Η αντοχή στη διάβρωση είναι παρόμοια με αυτή του χυτοσιδήρου με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι αυτό το είδος χυτοσιδήρου χρησιμοποιείται ως πτερωτή αντλίας αραιού νιτρικού οξέος στην παραγωγή νιτρικού οξέος και πτερωτή αντλίας κυκλοφορίας θειικού οξέος για ξήρανση χλωρίου και το αποτέλεσμα είναι πολύ καλό.
Οι προαναφερθέντες χυτοσίδηροι υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο έχουν χαμηλή αντοχή στη διάβρωση του υδροχλωρικού οξέος. Γενικά, μπορούν να αντισταθούν στη διάβρωση μόνο σε υδροχλωρικό οξύ χαμηλής συγκέντρωσης σε θερμοκρασία δωματίου. Προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή στη διάβρωση του χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο σε υδροχλωρικό οξύ (ειδικά το ζεστό υδροχλωρικό οξύ), η περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο μπορεί να αυξηθεί. Για παράδειγμα, προσθέτοντας 3% έως 4% μολυβδαίνιο σε χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο με περιεκτικότητα σε πυρίτιο 14% έως 16% μπορεί να ληφθεί χυτοσίδηρος που περιέχει μολυβδαίνιο υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο θα σχηματίσει ένα προστατευτικό φιλμ οξυχλωριούχου μολυβδαινίου στην επιφάνεια της χύτευσης κάτω από δράση του υδροχλωρικού οξέος. Είναι αδιάλυτο σε υδροχλωρικό οξύ, αυξάνοντας έτσι σημαντικά την ικανότητά του να αντιστέκεται στη διάβρωση του υδροχλωρικού οξέος σε υψηλές θερμοκρασίες. Η αντίσταση στη διάβρωση παραμένει αμετάβλητη σε άλλα μέσα. Αυτός ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο ονομάζεται επίσης χυτοσίδηρος ανθεκτικός στο χλώριο. [1]
Επεξεργασία χυτοσιδήρου με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο
Ο χυτοσίδηρος με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής σκληρότητας (HRC=45) και της καλής αντοχής στη διάβρωση. Έχει χρησιμοποιηθεί ως υλικό για ζεύγη τριβής μηχανικής στεγανοποίησης στη χημική παραγωγή. Δεδομένου ότι ο χυτοσίδηρος περιέχει 14-16% πυρίτιο, είναι σκληρός και εύθραυστος, υπάρχουν ορισμένες δυσκολίες στην κατασκευή του. Ωστόσο, μέσω της συνεχούς πρακτικής, έχει αποδειχθεί ότι ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο μπορεί ακόμα να κατεργαστεί υπό ορισμένες συνθήκες.
Ο χυτοσίδηρος υψηλής πυριτίου επεξεργάζεται σε τόρνο, η ταχύτητα του άξονα ελέγχεται στις 70~80 rpm και η τροφοδοσία του εργαλείου είναι 0,01 mm. Πριν από την τραχιά στροφή, τα άκρα χύτευσης πρέπει να λειανθούν. Η μέγιστη ποσότητα τροφοδοσίας για τραχιά στροφή είναι γενικά 1,5 έως 2 mm για το τεμάχιο εργασίας.
Το υλικό κεφαλής τόρνευσης είναι YG3 και το υλικό στελέχους εργαλείου είναι χάλυβας εργαλείων.
Η κατεύθυνση κοπής είναι αντίστροφη. Επειδή ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο είναι πολύ εύθραυστος, η κοπή πραγματοποιείται από έξω προς τα μέσα σύμφωνα με το γενικό υλικό. Στο τέλος, οι γωνίες θα θρυμματιστούν και οι άκρες θα θρυμματιστούν, προκαλώντας απόρριψη του τεμαχίου εργασίας. Σύμφωνα με την πρακτική, η αντίστροφη κοπή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποφυγή θρυμματισμού και κοπής και η τελική ποσότητα κοπής του ελαφρού μαχαιριού πρέπει να είναι μικρή.
Λόγω της υψηλής σκληρότητας του χυτοσιδήρου υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο, η κύρια αιχμή κοπής των εργαλείων τόρνευσης διαφέρει από τα συνηθισμένα εργαλεία τόρνευσης, όπως φαίνεται στην εικόνα στα δεξιά. Οι τρεις τύποι εργαλείων στροφής στην εικόνα έχουν αρνητικές γωνίες κλίσης. Η κύρια κοπτική ακμή και η δευτερεύουσα κοπτική άκρη του εργαλείου στροφής έχουν διαφορετικές γωνίες ανάλογα με τις διαφορετικές χρήσεις. Η εικόνα α δείχνει το εσωτερικό και εξωτερικό κυκλικό εργαλείο στροφής, την κύρια γωνία παραμόρφωσης Α=10° και τη δευτερεύουσα γωνία παραμόρφωσης Β=30°. Η εικόνα β δείχνει το ακραίο εργαλείο στροφής, την κύρια γωνία απόκλισης Α=39° και τη δευτερεύουσα γωνία απόκλισης Β=6°. Το Σχήμα Γ δείχνει το εργαλείο περιστροφής λοξοτομής, η κύρια γωνία παραμόρφωσης = 6°.
Η διάνοιξη οπών σε χυτοσίδηρο υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο επεξεργάζεται γενικά σε μια μηχανή διάτρησης. Η ταχύτητα του άξονα είναι 25 έως 30 rpm και η ποσότητα τροφοδοσίας είναι 0,09 έως 0,13 mm. Εάν η διάμετρος του τρυπήματος είναι 18 έως 20 mm, χρησιμοποιήστε χάλυβα εργαλείων με υψηλότερη σκληρότητα για να τρίψετε το σπειροειδές αυλάκι. (Το αυλάκι δεν πρέπει να είναι πολύ βαθύ). Ένα κομμάτι καρβιδίου YG3 είναι ενσωματωμένο στην κεφαλή του τρυπανιού και αλέθεται σε γωνία κατάλληλη για διάτρηση γενικών υλικών, έτσι η διάτρηση μπορεί να πραγματοποιηθεί απευθείας. Για παράδειγμα, όταν ανοίγετε μια τρύπα μεγαλύτερη από 20 mm, μπορείτε πρώτα να ανοίξετε 18 έως 20 τρύπες και στη συνέχεια να κάνετε ένα τρυπάνι σύμφωνα με το απαιτούμενο μέγεθος. Η κεφαλή του τρυπανιού είναι ενσωματωμένη με δύο κομμάτια καρβιδίου (χρησιμοποιείται υλικό YG3) και στη συνέχεια αλέθεται σε ημικύκλιο. Μεγεθύνετε την τρύπα ή περιστρέψτε την με ένα σπαθί.
εφαρμογή
Λόγω της ανώτερης αντοχής του στη διάβρωση των οξέων, ο χυτοσίδηρος με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για χημική προστασία από τη διάβρωση. Η πιο χαρακτηριστική ποιότητα είναι το STSil5, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή φυγοκεντρικών αντλιών ανθεκτικών στα οξέα, σωλήνων, πύργων, εναλλάκτη θερμότητας, δοχείων, βαλβίδων και στρόφιγγες κ.λπ.
Σε γενικές γραμμές, ο χυτοσίδηρος υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο είναι εύθραυστος, επομένως πρέπει να δίνεται μεγάλη προσοχή κατά την εγκατάσταση, τη συντήρηση και τη χρήση. Μην χτυπάτε με σφυρί κατά την εγκατάσταση. Η συναρμολόγηση πρέπει να είναι ακριβής για την αποφυγή τοπικής συγκέντρωσης στρες. Οι δραστικές αλλαγές στη διαφορά θερμοκρασίας ή η τοπική θέρμανση απαγορεύονται αυστηρά κατά τη λειτουργία, ειδικά κατά την εκκίνηση, τη διακοπή ή τον καθαρισμό, η ταχύτητα θέρμανσης και ψύξης πρέπει να είναι αργή. δεν είναι κατάλληλο να χρησιμοποιηθεί ως εξοπλισμός υπό πίεση.
Μπορεί να κατασκευαστεί σε διάφορες ανθεκτικές στη διάβρωση φυγόκεντρες αντλίες, αντλίες κενού Nessler, στρόφιγγες, βαλβίδες, σωλήνες και αρμούς σωλήνων ειδικού σχήματος, σωλήνες, βραχίονες βεντούρι, διαχωριστές κυκλώνων, πύργους απονιτροποίησης και λεύκανσης, φούρνους συγκέντρωσης και πλυντήρια προπλύματος, κ.λπ. Στην παραγωγή συμπυκνωμένου νιτρικού οξέος, η θερμοκρασία του νιτρικού οξέος είναι τόσο υψηλή όσο 115 έως 170°C όταν χρησιμοποιείται ως στήλη απογύμνωσης. Η φυγοκεντρική αντλία συμπυκνωμένου νιτρικού οξέος χειρίζεται νιτρικό οξύ με συγκέντρωση έως και 98%. Χρησιμοποιείται ως εναλλάκτης θερμότητας και συσκευασμένος πύργος για μικτό οξύ θειικού οξέος και νιτρικού οξέος και είναι σε καλή κατάσταση. Κλίβανοι θέρμανσης για βενζίνη στην παραγωγή διύλισης, πύργοι απόσταξης οξικού ανυδρίτη και πύργοι απόσταξης βενζολίου για παραγωγή τριοξικής κυτταρίνης, αντλίες οξέος για παραγωγή παγόμορφου οξικού οξέος και υγρού θειικού οξέος, καθώς και διάφορες αντλίες και στρόφιγγες διαλύματος οξέος ή αλατιού κ.λπ. όλα χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής απόδοσης. Χυτοσίδηρος πυριτίου.
Ο χυτοσίδηρος με υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο (κράμα GT) είναι ανθεκτικός στη διάβρωση των αλκαλίων και του θειικού οξέος, αλλά όχι στη διάβρωση του νιτρικού οξέος. Έχει καλύτερη αντίσταση στα αλκάλια από τον χυτοσίδηρο αλουμινίου και υψηλή αντοχή στη φθορά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε αντλίες, πτερωτές και δακτυλίους που είναι εξαιρετικά διαβρωτικοί και υπόκεινται σε φθορά πολτού.
Ώρα δημοσίευσης: Μάιος-30-2024
