Ved at tilføje en vis mængde af visse legeringselementer til støbejern kan legeret støbejern med højere korrosionsbestandighed i nogle medier opnås. Højt siliciumstøbejern er et af de mest brugte. En serie af legeret støbejern, der indeholder 10% til 16% silicium, kaldes støbejern med højt silicium. Bortset fra nogle få varianter, der indeholder 10% til 12% silicium, varierer siliciumindholdet generelt fra 14% til 16%. Når siliciumindholdet er mindre end 14,5%, kan de mekaniske egenskaber forbedres, men korrosionsbestandigheden er stærkt reduceret. Hvis siliciumindholdet når mere end 18%, selvom det er korrosionsbestandigt, bliver legeringen meget skør og er ikke egnet til støbning. Derfor er den mest udbredte i industrien højt siliciumstøbejern indeholdende 14,5% til 15% silicium. [1]
De udenlandske handelsnavne for højt siliciumstøbejern er Duriron og Durichlor (indeholdende molybdæn), og deres kemiske sammensætning er som vist i tabellen nedenfor.
| model | Vigtigste kemiske komponenter, % | ||||||
| silicium | molybdæn | krom | mangan | svovl | fosfor | jern | |
| Højt silikone støbejern | 〉14.25 | — | — | 0,50–0,56 | 〈0,05 | 〈0,1 | Forblive |
| Molybdæn indeholdende højt siliciumstøbejern | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0,1 | Forblive |
Korrosionsbestandighed
Grunden til at støbejern med højt silicium med et siliciumindhold på mere end 14 % har god korrosionsbestandighed er, at silicium danner en beskyttende film sammensat af Ikke korrosionsbestandig.
Generelt har højt siliciumstøbejern fremragende korrosionsbestandighed i oxiderende medier og visse reducerende syrer. Det kan modstå forskellige temperaturer og koncentrationer af salpetersyre, svovlsyre, eddikesyre, saltsyre ved normal temperatur, fedtsyrer og mange andre medier. korrosion. Det er ikke modstandsdygtigt over for korrosion fra medier som højtemperatursaltsyre, svovlsyrling, flussyre, halogen, kaustisk alkaliopløsning og smeltet alkali. Årsagen til manglen på korrosionsbestandighed er, at den beskyttende film på overfladen bliver opløselig under påvirkning af kaustisk alkali og bliver gasformig under påvirkning af flussyre, som ødelægger den beskyttende film.
Mekaniske egenskaber
Støbejern med høj silicium er hårdt og skørt med dårlige mekaniske egenskaber. Det bør undgå at bære stød og kan ikke bruges til at lave trykbeholdere. Støbegods kan generelt ikke bearbejdes andet end slibning.
Bearbejdningsydelse
Tilføjelse af nogle legeringselementer til højt siliciumstøbejern kan forbedre dets bearbejdningsydelse. Tilføjelse af sjældne jordarters magnesiumlegering til støbejern med højt silicium indeholdende 15% silicium kan rense og afgasse, forbedre matrixstrukturen af støbejernet og sfæroidisere grafitten, hvilket forbedrer støbejernets styrke, korrosionsbestandighed og forarbejdningsydelse; til støbning Ydelsen er også forbedret. Ud over slibning kan dette højsiliciumstøbejern også drejes, bankes, bores og repareres under visse forhold. Den er dog stadig ikke egnet til pludselig afkøling og pludselig opvarmning; dens korrosionsbestandighed er bedre end almindeligt støbejern med højt siliciumindhold. , er de tilpassede medier grundlæggende ens.
Tilføjelse af 6,5 % til 8,5 % kobber til støbejern med højt siliciumindhold, der indeholder 13,5 % til 15 % silicium, kan forbedre bearbejdningsydelsen. Korrosionsbestandigheden ligner den for almindeligt støbejern med højt siliciumindhold, men er værre i salpetersyre. Dette materiale er velegnet til fremstilling af pumpehjul og muffer, der er modstandsdygtige over for stærk korrosion og slid. Bearbejdningsydelsen kan også forbedres ved at reducere siliciumindholdet og tilføje legeringselementer. Tilføjelse af krom, kobber og sjældne jordarters elementer til siliciumstøbejern indeholdende 10% til 12% silicium (kaldet medium ferrosilicium) kan forbedre dets skørhed og forarbejdelighed. Det kan drejes, bores, bankes osv., og i mange medier er korrosionsbestandigheden stadig tæt på støbejern med højt silicium.
I medium-silicium støbejern med et siliciumindhold på 10% til 11% plus 1% til 2,5% molybdæn, 1,8% til 2,0% kobber og 0,35% sjældne jordarter er bearbejdningsydelsen forbedret, og den kan drejes og modstandsdygtig. Korrosionsbestandigheden svarer til den for højt siliciumstøbejern. Praksis har vist, at denne form for støbejern bruges som pumpehjul for fortyndet salpetersyrepumpe i salpetersyreproduktion og skovlhjul for svovlsyrecirkulationspumpe til klortørring, og effekten er meget god.
De ovennævnte støbejern med højt siliciumindhold har dårlig modstandsdygtighed over for saltsyrekorrosion. Generelt kan de kun modstå korrosion i lavkoncentreret saltsyre ved stuetemperatur. For at forbedre korrosionsbestandigheden af højt siliciumstøbejern i saltsyre (især varm saltsyre), kan molybdænindholdet øges. For eksempel kan tilsætning af 3% til 4% molybdæn til højt siliciumstøbejern med et siliciumindhold på 14% til 16% opnå Molybdænholdigt højt siliciumstøbejern vil danne en molybdænoxychlorid beskyttende film på overfladen af støbegodset under virkning af saltsyre. Det er uopløseligt i saltsyre, hvilket øger dets evne til at modstå saltsyrekorrosion betydeligt ved høje temperaturer. Korrosionsbestandigheden forbliver uændret i andre medier. Dette højsiliciumstøbejern kaldes også klorbestandigt støbejern. [1]
Høj silicium støbejern behandling
Højt siliciumstøbejern har fordelene ved høj hårdhed (HRC=45) og god korrosionsbestandighed. Det er blevet brugt som materiale til mekaniske tætningsfriktionspar i kemisk produktion. Da støbejern indeholder 14-16% silicium, er hårdt og skørt, er der visse vanskeligheder ved at fremstille det. Men gennem kontinuerlig praksis er det blevet bevist, at støbejern med højt silicium stadig kan bearbejdes under visse forhold.
Højt siliciumstøbejern behandles på en drejebænk, spindelhastigheden styres ved 70~80 rpm, og værktøjsfremføringen er 0,01 mm. Inden grovdrejning skal støbekanterne slibes væk. Den maksimale fremføringsmængde for grovdrejning er generelt 1,5 til 2 mm for emnet.
Det drejelige værktøjshovedmateriale er YG3, og værktøjsstammens materiale er værktøjsstål.
Skæreretningen er omvendt. Fordi støbejern med højt silicium er meget skørt, udføres skæringen fra ydersiden til indersiden i henhold til det generelle materiale. I sidste ende vil hjørnerne blive tilhugget, og kanterne vil blive tilhugget, hvilket medfører, at emnet bliver skrottet. Ifølge praksis kan omvendt skæring bruges for at undgå afhugning og afhugning, og den endelige skæremængde af den lette kniv skal være lille.
På grund af den høje hårdhed af støbejern med højt silicium er hovedskæret på drejeværktøj anderledes end almindeligt drejeværktøj, som vist på billedet til højre. De tre typer drejeværktøjer på billedet har negative skråvinkler. Hovedskæret og det sekundære skær på drejeværktøjet har forskellige vinkler i henhold til forskellige anvendelser. Billede a viser det indvendige og udvendige cirkulære drejeværktøj, hovedafbøjningsvinklen A=10° og den sekundære afbøjningsvinkel B=30°. Billede b viser endedrejeværktøjet, hoveddeklinationsvinklen A=39° og den sekundære deklinationsvinkel B=6°. Figur C viser skrådrejeværktøjet, hovedafbøjningsvinklen = 6°.
Boring af huller i støbejern med højt silicium bearbejdes generelt på en boremaskine. Spindelhastigheden er 25 til 30 omdr./min. og fremføringsmængden er 0,09 til 0,13 mm. Hvis borediameteren er 18 til 20 mm, skal du bruge værktøjsstål med højere hårdhed til at slibe spiralrillen. (Rillen må ikke være for dyb). Et stykke YG3-karbid er indlejret i borehovedet og slebet til en vinkel, der er egnet til boring af generelle materialer, så boring kan udføres direkte. For eksempel, når du borer et hul større end 20 mm, kan du først bore 18 til 20 huller og derefter lave et bor i henhold til den ønskede størrelse. Hovedet af boret er indlejret med to stykker hårdmetal (YG3-materiale er brugt), og derefter slebet til en halvcirkel. Forstør hullet eller drej det med en sabel.
anvendelse
På grund af dets overlegne syrekorrosionsbestandighed er højt siliciumstøbejern blevet meget brugt til kemisk korrosionsbeskyttelse. Den mest typiske kvalitet er STSil5, som hovedsageligt anvendes til fremstilling af syrefaste centrifugalpumper, rør, tårne, varmevekslere, beholdere, ventiler og haner mv.
Generelt er støbejern med højt silicium skørt, så der skal udvises stor forsigtighed under installation, vedligeholdelse og brug. Slå ikke med en hammer under installationen; samling skal være nøjagtig for at undgå lokal spændingskoncentration; drastiske ændringer i temperaturforskellen eller lokal opvarmning er strengt forbudt under drift, især ved start, stop eller rengøring skal opvarmnings- og afkølingshastigheden være langsom; det er ikke egnet til at blive brugt som trykbærende udstyr.
Det kan laves til forskellige korrosionsbestandige centrifugalpumper, Nessler vakuumpumper, haner, ventiler, specialformede rør og rørsamlinger, rør, venturi-arme, cyklonseparatorer, denitrifikationstårne og blegetårne, koncentreringsovne og forvaskemaskiner, osv. Ved fremstilling af koncentreret salpetersyre er temperaturen af salpetersyre så høj som 115 til 170°C, når den anvendes som en stripningssøjle. Centrifugalpumpen til koncentreret salpetersyre håndterer salpetersyre med en koncentration på op til 98%. Den bruges som varmeveksler og pakket tårn til blandet syre af svovlsyre og salpetersyre, og er i god stand. Opvarmningsovne til benzin i raffineringsproduktion, eddikesyreanhydriddestillationstårne og benzendestillationstårne til triacetatcelluloseproduktion, syrepumper til iseddikeproduktion og produktion af flydende svovlsyre samt diverse syre- eller saltopløsningspumper og -haner mv. alle brugt i højeffektive applikationer. Silikone støbejern.
Højt siliciumkobberstøbejern (GT-legering) er modstandsdygtigt over for alkali- og svovlsyrekorrosion, men ikke over for salpetersyrekorrosion. Det har bedre alkalibestandighed end aluminiumstøbejern og høj slidstyrke. Den kan bruges i pumper, pumpehjul og bøsninger, der er stærkt ætsende og udsat for gylleslid.
Indlægstid: 30. maj 2024
