Dodatkom određene količine određenih legirajućih elemenata u lijevano željezo može se dobiti legirani lijev s većom otpornošću na koroziju u nekim medijima. Lijevano željezo s visokim sadržajem silicija jedno je od najčešće korištenih. Niz legiranih lijevanih željeza koji sadrže 10% do 16% silicija nazivaju se lijevana željeza s visokim sadržajem silicija. Osim nekoliko vrsta koje sadrže 10% do 12% silicija, sadržaj silicija općenito se kreće od 14% do 16%. Kada je sadržaj silicija manji od 14,5%, mehanička svojstva se mogu poboljšati, ali je otpornost na koroziju znatno smanjena. Ako sadržaj silicija dosegne više od 18%, iako je otporan na koroziju, legura postaje vrlo krta i nije prikladna za lijevanje. Stoga se u industriji najviše koristi lijevano željezo s visokim sadržajem silicija koje sadrži 14,5% do 15% silicija. [1]
Vanjski trgovački nazivi lijevanog željeza s visokim sadržajem silicija su Duriron i Durichlor (sadrži molibden), a njihov kemijski sastav prikazan je u donjoj tablici.
| model | Glavni kemijski sastojci, % | ||||||
| silicij | molibden | krom | mangan | sumpor | fosfor | željezo | |
| Lijevano željezo s visokim sadržajem silicija | 〉14.25 | — | — | 0,50～0,56 | 〈0,05 | 〈0,1 | Ostati |
| Lijevano željezo s visokim sadržajem silicija molibdena | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0,1 | Ostati |
Otpornost na koroziju
Razlog zašto lijevano željezo s visokim udjelom silicija s udjelom silicija većim od 14% ima dobru otpornost na koroziju je taj što silicij stvara zaštitni film sastavljen od Nije otporan na koroziju.
Općenito govoreći, lijevano željezo s visokim sadržajem silicija ima izvrsnu otpornost na koroziju u oksidirajućim medijima i određenim redukcijskim kiselinama. Može izdržati različite temperature i koncentracije dušične kiseline, sumporne kiseline, octene kiseline, klorovodične kiseline pri normalnoj temperaturi, masnih kiselina i mnogih drugih medija. korozija. Nije otporan na koroziju u medijima kao što su klorovodična kiselina na visokim temperaturama, sumporna kiselina, fluorovodična kiselina, halogen, otopina kaustične lužine i rastaljena lužina. Razlog neotpornosti na koroziju je taj što zaštitni film na površini postaje topljiv pod djelovanjem kaustične lužine, a postaje plinovit pod djelovanjem fluorovodične kiseline, koja uništava zaštitni film.
Mehanička svojstva
Lijevano željezo s visokim sadržajem silicija tvrdo je i krto s lošim mehaničkim svojstvima. Treba izbjegavati udar ležaja i ne može se koristiti za izradu tlačnih posuda. Odljevci se općenito ne mogu obrađivati osim brušenjem.
Performanse strojne obrade
Dodavanje nekih legirajućih elemenata u lijevano željezo s visokim sadržajem silicija može poboljšati njegove performanse obrade. Dodavanje legure magnezija rijetke zemlje u lijevano željezo s visokim udjelom silicija koje sadrži 15% silicija može pročistiti i otpliniti, poboljšati strukturu matrice lijevanog željeza i sferoidizirati grafit, čime se poboljšava čvrstoća, otpornost na koroziju i performanse obrade lijevanog željeza; za lijevanje Performanse su također poboljšane. Osim brušenja, ovo lijevano željezo s visokim sadržajem silicija također se može tokariti, urezivati, bušiti i popravljati pod određenim uvjetima. Međutim, još uvijek nije pogodan za naglo hlađenje i naglo zagrijavanje; njegova otpornost na koroziju je bolja nego kod običnog lijevanog željeza s visokim sadržajem silicija. , prilagođeni mediji su u osnovi slični.
Dodavanje 6,5% do 8,5% bakra u lijevano željezo s visokim sadržajem silicija koje sadrži 13,5% do 15% silicija može poboljšati performanse strojne obrade. Otpornost na koroziju slična je onoj običnog lijevanog željeza s visokim sadržajem silicija, ali je lošija u dušičnoj kiselini. Ovaj materijal je prikladan za izradu impelera i rukavaca pumpi koji su otporni na jaku koroziju i habanje. Učinkovitost strojne obrade također se može poboljšati smanjenjem sadržaja silicija i dodavanjem legirajućih elemenata. Dodavanje kroma, bakra i elemenata rijetke zemlje u silicij lijevano željezo koje sadrži 10% do 12% silicija (naziva se srednji ferosilicij) može poboljšati njegovu krtost i sposobnost obrade. Može se tokariti, bušiti, urezivati itd., a u mnogim je medijima otpornost na koroziju još uvijek blizu otpornosti lijevanog željeza s visokim sadržajem silicija.
U lijevanom željezu srednjeg udjela silicija s udjelom silicija od 10% do 11%, plus 1% do 2,5% molibdena, 1,8% do 2,0% bakra i 0,35% elemenata rijetke zemlje, poboljšana je izvedba strojne obrade i može se tokariti i otporan. Otpornost na koroziju slična je otpornosti lijevanog željeza s visokim sadržajem silicija. Praksa je pokazala da se ova vrsta lijevanog željeza koristi kao impeler pumpe razrijeđene dušične kiseline u proizvodnji dušične kiseline i rotor cirkulacijske pumpe sumporne kiseline za sušenje klora, a učinak je vrlo dobar.
Gore spomenuta lijevana željeza s visokim sadržajem silicija imaju slabu otpornost na koroziju klorovodične kiseline. Općenito, mogu se oduprijeti koroziji samo u klorovodičnoj kiselini niske koncentracije na sobnoj temperaturi. Kako bi se poboljšala otpornost na koroziju lijevanog željeza s visokim sadržajem silicija u klorovodičnoj kiselini (osobito u vrućoj klorovodičnoj kiselini), sadržaj molibdena može se povećati. Na primjer, dodavanjem 3% do 4% molibdena u lijevano željezo s visokim udjelom silicija s udjelom silicija od 14% do 16% može se dobiti lijevano željezo s visokim udjelom silicija koje sadrži molibden i formirat će zaštitni film od molibden oksiklorida na površini odljevka ispod djelovanje klorovodične kiseline. Netopljiv je u klorovodičnoj kiselini, čime se značajno povećava njegova sposobnost otpornosti na koroziju klorovodične kiseline pri visokim temperaturama. Otpornost na koroziju ostaje nepromijenjena u drugim medijima. Ovo lijevano željezo s visokim sadržajem silicija naziva se i lijevano željezo otporno na klor. [1]
Obrada lijevanog željeza s visokim sadržajem silicija
Lijevano željezo s visokim sadržajem silicija ima prednosti visoke tvrdoće (HRC=45) i dobre otpornosti na koroziju. Koristi se kao materijal za tarne parove mehaničkih brtvi u kemijskoj proizvodnji. Budući da lijevano željezo sadrži 14-16% silicija, tvrdo je i krto, postoje određene poteškoće u njegovoj proizvodnji. Međutim, kontinuiranom praksom dokazano je da se lijevano željezo s visokim udjelom silicija ipak može obrađivati pod određenim uvjetima.
Lijevano željezo s visokim sadržajem silicija obrađuje se na tokarilici, brzina vretena se kontrolira na 70~80 o/min, a posmak alata je 0,01 mm. Prije grubog tokarenja potrebno je odbrusiti rubove odljevka. Maksimalna količina posmaka za grubo tokarenje općenito je 1,5 do 2 mm za radni komad.
Materijal glave alata za okretanje je YG3, a materijal stabla alata je alatni čelik.
Smjer rezanja je obrnut. Budući da je lijevano željezo s visokim sadržajem silicija vrlo krto, rezanje se izvodi izvana prema unutra u skladu s općim materijalom. Na kraju, kutovi će biti okrhnuti, a rubovi će biti okrhnuti, što će uzrokovati odstranjivanje radnog komada. Prema praksi, obrnuto rezanje može se koristiti kako bi se izbjeglo lomljenje i lomljenje, a konačna količina rezanja laganog noža trebala bi biti mala.
Zbog visoke tvrdoće lijevanog željeza s visokim udjelom silicija, glavni rezni rub alata za tokarenje razlikuje se od običnih alata za tokarenje, kao što je prikazano na slici desno. Tri vrste alata za tokarenje na slici imaju negativne nagibne kutove. Glavni rezni rub i sekundarni rezni rub alata za okretanje imaju različite kutove prema različitim namjenama. Slika a prikazuje unutarnji i vanjski kružni tokarski alat, glavni kut otklona A=10°, a sekundarni kut otklona B=30°. Slika b prikazuje krajnji alat za struganje, glavni deklinacijski kut A=39°, a sekundarni deklinacijski kut B=6°. Slika C prikazuje alat za koso tokarenje, glavni kut otklona = 6°.
Bušenje rupa u lijevanom željezu s visokim udjelom silicija općenito se obrađuje na stroju za bušenje. Brzina vretena je 25 do 30 okretaja u minuti, a posmak je 0,09 do 0,13 mm. Ako je promjer bušenja 18 do 20 mm, koristite alatni čelik veće tvrdoće za brušenje spiralnog utora. (Utor ne smije biti predubok). Komad YG3 karbida umetnut je u glavu svrdla i brušen pod kutom koji je prikladan za bušenje uobičajenih materijala, tako da se bušenje može izvesti izravno. Na primjer, kada bušite rupu veću od 20 mm, prvo možete izbušiti 18 do 20 rupa, a zatim napraviti svrdlo prema željenoj veličini. Glava svrdla je ugrađena s dva komada karbida (korišten je YG3 materijal), a zatim izbrušena u polukrug. Povećajte rupu ili ga okrenite sabljom.
primjena
Zbog svoje vrhunske otpornosti na kiselu koroziju, lijevano željezo s visokim sadržajem silicija naširoko se koristi za kemijsku zaštitu od korozije. Najtipičniji stupanj je STSil5, koji se uglavnom koristi za proizvodnju centrifugalnih pumpi otpornih na kiseline, cijevi, tornjeva, izmjenjivača topline, spremnika, ventila i slavina itd.
Općenito govoreći, lijevano željezo s visokim udjelom silicija je krto, pa se mora obratiti velika pažnja tijekom postavljanja, održavanja i uporabe. Nemojte udarati čekićem tijekom instalacije; montaža mora biti točna kako bi se izbjegla lokalna koncentracija naprezanja; drastične promjene u temperaturnoj razlici ili lokalno grijanje strogo su zabranjene tijekom rada, osobito pri pokretanju, zaustavljanju ili čišćenju, brzina grijanja i hlađenja mora biti mala; nije prikladan za upotrebu kao tlačna oprema.
Može se izraditi u razne centrifugalne pumpe otporne na koroziju, vakuumske pumpe Nessler, slavine, ventile, cijevi posebnog oblika i spojeve cijevi, cijevi, venturijeve ruke, ciklonske separatore, tornjeve za denitrifikaciju i tornjeve za izbjeljivanje, koncentracijske peći i strojeve za pretpranje, itd. U proizvodnji koncentrirane dušične kiseline, temperatura dušične kiseline je čak 115 do 170°C kada se koristi kao kolona za odstranjivanje. Centrifugalna pumpa koncentrirane dušične kiseline upravlja dušičnom kiselinom koncentracije do 98%. Koristi se kao izmjenjivač topline i nabijeni toranj za miješanu kiselinu sumporne i dušične kiseline i u dobrom je stanju. Peći za grijanje benzina u rafinerijskoj proizvodnji, tornjevi za destilaciju anhidrida octene kiseline i tornjevi za destilaciju benzena za proizvodnju triacetatne celuloze, pumpe za kiselinu za proizvodnju ledene octene kiseline i proizvodnju tekuće sumporne kiseline, kao i razne pumpe i slavine za otopinu kiseline ili soli itd. svi se koriste u visokoučinkovitim aplikacijama. Silikonsko lijevano željezo.
Bakreno lijevano željezo s visokim sadržajem silicija (GT legura) otporno je na alkalnu i sumpornu kiselinu, ali ne i na dušičnu kiselinu. Ima bolju otpornost na alkalije od aluminijskog lijevanog željeza i visoku otpornost na trošenje. Može se koristiti u pumpama, impelerima i čahurama koje su vrlo korozivne i podložne trošenju gnojnice.
Vrijeme objave: 30. svibnja 2024
