Чрез добавяне на определено количество определени легиращи елементи към чугуна може да се получи легиран чугун с по-висока устойчивост на корозия в някои среди. Чугунът с високо съдържание на силиций е един от най-широко използваните. Серия от легирани чугуни, съдържащи 10% до 16% силиций, се наричат чугуни с високо съдържание на силиций. С изключение на няколко разновидности, които съдържат 10% до 12% силиций, съдържанието на силиций обикновено варира от 14% до 16%. Когато съдържанието на силиций е по-малко от 14,5%, механичните свойства могат да бъдат подобрени, но устойчивостта на корозия е значително намалена. Ако съдържанието на силиций достигне повече от 18%, въпреки че е устойчив на корозия, сплавта става много крехка и не е подходяща за леене. Следователно най-широко използваният в промишлеността е чугунът с високо съдържание на силиций, съдържащ 14,5% до 15% силиций. [1]
Външните търговски наименования на чугун с високо съдържание на силиций са Duriron и Durichlor (съдържащи молибден), а химичният им състав е както е показано в таблицата по-долу.
| модел | Основни химични компоненти, % | ||||||
| силиций | молибден | хром | манган | сяра | фосфор | желязо | |
| Чугун с високо съдържание на силиций | 〉14.25 ч | — | — | 0,50～0,56 | 〈0,05 | 〈0,1 | Останете |
| Молибден, съдържащ чугун с високо съдържание на силиций | 〉14.25 ч | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0,1 | Останете |
Устойчивост на корозия
Причината, поради която чугунът с високо съдържание на силиций и съдържание на силиций над 14% има добра устойчивост на корозия е, че силиконът образува защитен филм, съставен от Не е устойчив на корозия.
Най-общо казано, чугунът с високо съдържание на силиций има отлична устойчивост на корозия в окислителни среди и някои редуциращи киселини. Може да издържа на различни температури и концентрации на азотна киселина, сярна киселина, оцетна киселина, солна киселина при нормална температура, мастни киселини и много други среди. корозия. Не е устойчив на корозия от среди като високотемпературна солна киселина, сярна киселина, флуороводородна киселина, халоген, алкален разтвор на каустик и разтопена основа. Причината за липсата на устойчивост на корозия е, че защитният филм на повърхността става разтворим под действието на разяждаща основа и става газообразен под действието на флуороводородна киселина, която разрушава защитния филм.
Механични свойства
Чугунът с високо съдържание на силиций е твърд и чуплив с лоши механични свойства. Трябва да избягва удар на лагера и не може да се използва за направата на съдове под налягане. Отливките обикновено не могат да бъдат обработвани по друг начин освен шлайфане.
Производителност на обработка
Добавянето на някои легиращи елементи към чугуна с високо съдържание на силиций може да подобри неговата производителност при обработка. Добавянето на редкоземна магнезиева сплав към чугун с високо съдържание на силиций, съдържащ 15% силиций, може да пречиства и дегазира, да подобри матричната структура на чугуна и да сфероидизира графита, като по този начин подобрява здравината, устойчивостта на корозия и ефективността на обработка на чугуна; за кастинг Производителността също се е подобрила. В допълнение към шлайфането, този чугун с високо съдържание на силиций може също да бъде стругован, нарязан, пробиван и ремонтиран при определени условия. Въпреки това, той все още не е подходящ за внезапно охлаждане и внезапно нагряване; неговата устойчивост на корозия е по-добра от тази на обикновения чугун с високо съдържание на силиций. , адаптираните медии са основно подобни.
Добавянето на 6,5% до 8,5% мед към чугуна с високо съдържание на силиций, съдържащ 13,5% до 15% силиций, може да подобри производителността на машинната обработка. Устойчивостта на корозия е подобна на тази на обикновения чугун с високо съдържание на силиций, но е по-лоша в азотна киселина. Този материал е подходящ за изработване на работни колела и ръкави на помпи, които са устойчиви на силна корозия и износване. Производителността на машинната обработка също може да бъде подобрена чрез намаляване на съдържанието на силиций и добавяне на легиращи елементи. Добавянето на хром, мед и редкоземни елементи към силициев чугун, съдържащ 10% до 12% силиций (наречен среден феросилиций), може да подобри неговата крехкост и обработваемост. Може да се стругова, пробива, нарязва и т.н. и в много среди устойчивостта на корозия все още е близка до тази на чугуна с високо съдържание на силиций.
При чугун със средно съдържание на силиций със съдържание на силиций от 10% до 11%, плюс 1% до 2,5% молибден, 1,8% до 2,0% мед и 0,35% редкоземни елементи, производителността на машинната обработка е подобрена и може да се стругова и устойчиви. Устойчивостта на корозия е подобна на тази на чугуна с високо съдържание на силиций. Практиката е доказала, че този вид чугун се използва като работно колело на помпа за разредена азотна киселина при производството на азотна киселина и работно колело на циркулационна помпа за сярна киселина за сушене на хлор и ефектът е много добър.
Гореспоменатите чугуни с високо съдържание на силиций имат слаба устойчивост на корозия на солна киселина. Като цяло те могат да устоят на корозия само в солна киселина с ниска концентрация при стайна температура. За да се подобри устойчивостта на корозия на чугун с високо съдържание на силиций в солна киселина (особено гореща солна киселина), съдържанието на молибден може да се увеличи. Например, добавянето на 3% до 4% молибден към чугун с високо съдържание на силиций със съдържание на силиций от 14% до 16% може да получи чугун с високо съдържание на силиций, съдържащ молибден, който ще образува защитен филм от молибденов оксихлорид върху повърхността на отливката под действие на солна киселина. Той е неразтворим в солна киселина, като по този начин значително увеличава способността си да устои на корозия на солна киселина при високи температури. Устойчивостта на корозия остава непроменена в други среди. Този чугун с високо съдържание на силиций се нарича още чугун, устойчив на хлор. [1]
Обработка на чугун с високо съдържание на силиций
Чугунът с високо съдържание на силиций има предимствата на висока твърдост (HRC=45) и добра устойчивост на корозия. Използва се като материал за триещи се двойки механични уплътнения в химическото производство. Тъй като чугунът съдържа 14-16% силиций, е твърд и крехък, има определени трудности при производството му. Въпреки това чрез непрекъсната практика е доказано, че чугунът с високо съдържание на силиций все още може да се обработва при определени условия.
Чугунът с високо съдържание на силиций се обработва на струг, скоростта на шпиндела се контролира при 70 ~ 80 rpm, а подаването на инструмента е 0,01 mm. Преди грубо струговане ръбовете на отливката трябва да се източат. Максималното количество на подаване за грубо струговане обикновено е 1,5 до 2 mm за детайла.
Материалът на главата на струговащия инструмент е YG3, а материалът на стеблото на инструмента е инструментална стомана.
Посоката на рязане е обратна. Тъй като чугунът с високо съдържание на силиций е много крехък, рязането се извършва отвън навътре в съответствие с общия материал. В крайна сметка ъглите ще бъдат нащърбени и ръбовете ще бъдат нащърбени, което ще доведе до бракуване на детайла. Според практиката може да се използва обратно рязане, за да се избегне натрошаване и нарязване, а крайното количество на рязане на лекия нож трябва да е малко.
Поради високата твърдост на чугуна с високо съдържание на силиций, основният режещ ръб на струговащите инструменти е различен от обикновените струговащи инструменти, както е показано на снимката вдясно. Трите вида струговащи инструменти на снимката имат отрицателни наклонени ъгли. Основният режещ ръб и вторичният режещ ръб на стругиращия инструмент имат различни ъгли според различните приложения. Фигура a показва вътрешния и външния кръгъл инструмент за струговане, основен ъгъл на отклонение A=10° и вторичен ъгъл на отклонение B=30°. Фигура b показва крайния инструмент за струговане, основен ъгъл на деклинация A=39° и вторичен ъгъл на деклинация B=6°. Фигура C показва инструмента за наклонено струговане, основен ъгъл на отклонение = 6°.
Пробиването на отвори в чугун с високо съдържание на силиций обикновено се обработва на бормашина. Скоростта на въртене на шпиндела е 25 до 30 rpm, а количеството на подаването е 0,09 до 0,13 mm. Ако диаметърът на пробиване е 18 до 20 mm, използвайте инструментална стомана с по-висока твърдост, за да шлифовате спиралния жлеб. (Жлебът не трябва да е твърде дълбок). Парче карбид YG3 е вградено в главата на свредлото и шлифовано до ъгъл, подходящ за пробиване на общи материали, така че пробиването може да се извърши директно. Например, когато пробивате дупка, по-голяма от 20 mm, можете първо да пробиете 18 до 20 дупки и след това да направите свредло според необходимия размер. Главата на свредлото е вградена с две парчета карбид (използва се материал YG3) и след това е шлайфана в полукръг. Увеличете дупката или я завъртете със сабя.
приложение
Поради превъзходната си устойчивост на киселинна корозия, чугунът с високо съдържание на силиций се използва широко за химическа защита от корозия. Най-типичният клас е STSil5, който се използва главно за производство на киселинноустойчиви центробежни помпи, тръби, кули, топлообменници, контейнери, клапани и кранове и др.
Най-общо казано, чугунът с високо съдържание на силиций е крехък, така че трябва да се внимава много по време на монтажа, поддръжката и употребата. Не удряйте с чук по време на монтажа; сглобяването трябва да бъде точно, за да се избегне концентрацията на локално напрежение; драстичните промени в температурната разлика или локалното нагряване са строго забранени по време на работа, особено при стартиране, спиране или почистване, скоростта на нагряване и охлаждане трябва да е бавна; не е подходящо да се използва като оборудване под налягане.
Може да се направи в различни устойчиви на корозия центробежни помпи, вакуумни помпи Nessler, кранове, клапани, тръби със специална форма и тръбни съединения, тръби, рамена на Вентури, циклонни сепаратори, денитрификационни кули и избелващи кули, концентрационни пещи и машини за предварително измиване, и т.н. При производството на концентрирана азотна киселина температурата на азотната киселина е от 115 до 170°C, когато се използва като колона за стрипинг. Центробежната помпа за концентрирана азотна киселина обработва азотна киселина с концентрация до 98%. Използва се като топлообменник и опакована кула за смесена киселина от сярна киселина и азотна киселина и е в добро състояние. Нагревателни пещи за бензин в рафиниращото производство, кули за дестилация на оцетен анхидрид и кули за дестилация на бензен за производство на триацетатна целулоза, киселинни помпи за производство на ледена оцетна киселина и производство на течна сярна киселина, както и различни помпи и кранове за кисели или солеви разтвори и др. всички използвани във високоефективни приложения. Силициев чугун.
Медният чугун с високо съдържание на силиций (GT сплав) е устойчив на алкална и сярна киселина корозия, но не и на азотна киселина. Има по-добра алкална устойчивост от алуминиевия чугун и висока устойчивост на износване. Може да се използва в помпи, работни колела и втулки, които са силно корозивни и подложени на износване на суспензия.
Време на публикуване: 30 май 2024 г
