Dodavanjem određene količine određenih legirajućih elemenata u liveno gvožđe može se dobiti legirano liveno gvožđe sa većom otpornošću na koroziju u nekim medijima. Silikonsko lijevano željezo jedan je od najčešće korištenih. Niz legure livenog gvožđa koji sadrži 10% do 16% silicijuma naziva se liveno gvožđe sa visokim sadržajem silicijuma. Osim nekoliko varijanti koje sadrže 10% do 12% silicijuma, sadržaj silicija se uglavnom 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 otporna na koroziju, legura postaje vrlo krta i nije pogodna za livenje. Stoga je u industriji najšire korišteno lijevano željezo s visokim sadržajem silicija koji sadrži 14,5% do 15% silicija. [1]
Strani trgovački nazivi livenog gvožđa sa visokim sadržajem silicijuma su Duriron i Duriklor (koji sadrži molibden), a njihov hemijski sastav je prikazan u tabeli ispod.
| model | Glavne hemijske komponente, % | ||||||
| silicijum | molibden | hrom | mangan | sumpor | fosfor | gvožđe | |
| Visoko silikonsko liveno gvožđe | 〉14.25 | — | — | 0,50～0,56 | 〈0,05 | 〈0.1 | Ostani |
| Molibden sa visokim sadržajem silicijuma od livenog gvožđa | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0.1 | Ostani |
Otpornost na koroziju
Razlog zašto visoko silikonsko liveno gvožđe sa sadržajem silicijuma većim od 14% ima dobru otpornost na koroziju je taj što silicijum formira zaštitni film sastavljen od Neotporan na koroziju.
Uopšteno govoreći, visoko silikonsko liveno gvožđe ima odličnu otpornost na koroziju u oksidacionim medijima i određenim redukcionim kiselinama. Može izdržati različite temperature i koncentracije dušične kiseline, sumporne kiseline, octene kiseline, hlorovodonične kiseline na normalnoj temperaturi, masnih kiselina i mnogih drugih medija. korozija. Nije otporan na koroziju u medijima kao što su hlorovodonična kiselina na visokim temperaturama, sumporna kiselina, fluorovodonična kiselina, halogen, rastvor kaustične alkalije i rastopljene alkalije. Razlog za nedostatak otpornosti na koroziju je taj što zaštitni film na površini postaje topiv pod djelovanjem kaustične lužine, a postaje plinovit pod djelovanjem fluorovodične kiseline, koja uništava zaštitni film.
Mehanička svojstva
Silikonsko liveno gvožđe je tvrdo i krto sa lošim mehaničkim svojstvima. Treba izbjegavati udarce ležaja i ne može se koristiti za izradu posuda pod pritiskom. Odlivci se generalno ne mogu mašinski obrađivati osim brušenjem.
Performanse obrade
Dodavanje nekih legirajućih elemenata livenom gvožđu sa visokim sadržajem silicijuma može poboljšati njegove performanse obrade. Dodavanje legure magnezijuma retkih zemalja u liveno gvožđe sa visokim sadržajem silicijuma koje sadrži 15% silicijuma može da pročisti i degazira, poboljša strukturu matriksa livenog gvožđa i sferoidizuje grafit, čime se poboljšava čvrstoća, otpornost na koroziju i performanse obrade livenog gvožđa; za livenje Performanse su takođe poboljšane. Osim brušenja, ovo lijevano gvožđe sa visokim sadržajem silicijuma može se okretati, urezati, bušiti i popravljati pod određenim uslovima. Međutim, još uvijek nije pogodan za naglo hlađenje i naglo zagrijavanje; njegova otpornost na koroziju je bolja od one kod običnog silikonskog lijevanog željeza. , prilagođeni mediji su u osnovi slični.
Dodavanje 6,5% do 8,5% bakra visokosilicijumskom livenom gvožđu koji sadrži 13,5% do 15% silicijuma može poboljšati performanse obrade. Otpornost na koroziju je slična onoj kod običnog lijevanog željeza s visokim sadržajem silicija, ali je lošija u dušičnoj kiselini. Ovaj materijal je pogodan za izradu impelera i čahure pumpi otpornih na jaku koroziju i habanje. Performanse obrade se također mogu poboljšati smanjenjem sadržaja silicija i dodavanjem legirajućih elemenata. Dodavanje hroma, bakra i elemenata retkih zemalja u silikonsko liveno gvožđe koje sadrži 10% do 12% silicijuma (koji se naziva srednji ferosilicij) može poboljšati njegovu krhkost i obradivost. Može se okretati, bušiti, narezati, itd., a u mnogim medijima otpornost na koroziju je još uvijek bliska otpornosti silikonskog lijevanog željeza.
Kod srednjeg silicijumskog livenog gvožđa sa sadržajem silicijuma od 10% do 11%, plus 1% do 2,5% molibdena, 1,8% do 2,0% bakra i 0,35% elemenata retkih zemalja, performanse obrade su poboljšane, a može se okretati i otporan. Otpornost na koroziju slična je otpornosti silikonskog lijevanog željeza. Praksa je pokazala da se ova vrsta livenog gvožđa koristi kao impeler pumpe razblažene azotne kiseline u proizvodnji azotne kiseline i propeler cirkulacione pumpe sumporne kiseline za sušenje hlora, a efekat je veoma dobar.
Gore spomenuti lijevani gvožđe sa visokim sadržajem silicija imaju slabu otpornost na koroziju hlorovodonične kiseline. Općenito, oni mogu odoljeti koroziji samo u niskoj koncentraciji hlorovodonične kiseline na sobnoj temperaturi. Da bi se poboljšala otpornost na koroziju silicijumskog livenog gvožđa u hlorovodoničnoj kiselini (posebno vruće hlorovodonične kiseline), može se povećati sadržaj molibdena. Na primjer, dodavanjem 3% do 4% molibdena lijevanom željezu s visokim udjelom silicija sa sadržajem silicija od 14% do 16% može se dobiti lijevano željezo sa visokim sadržajem molibdena, formiraće zaštitni film molibden oksihlorida na površini odlivaka ispod djelovanje hlorovodonične kiseline. Nerastvorljiv je u hlorovodoničkoj kiselini, čime se značajno povećava njegova sposobnost otpornosti na koroziju hlorovodonične kiseline na visokim temperaturama. Otpornost na koroziju ostaje nepromijenjena u drugim medijima. Ovo liveno gvožđe sa visokim sadržajem silicijuma naziva se i liveno gvožđe otporno na hlor. [1]
Visoko silikonska obrada livenog gvožđa
Visoko silikonsko liveno gvožđe ima prednosti visoke tvrdoće (HRC=45) i dobre otpornosti na koroziju. Korišćen je kao materijal za frikcione parove mehaničkih zaptivača u hemijskoj proizvodnji. Pošto liveno gvožđe sadrži 14-16% silicijuma, tvrdo je i krto, postoje određene poteškoće u njegovoj proizvodnji. Međutim, kroz kontinuiranu praksu, dokazano je da se liveno gvožđe sa visokim sadržajem silicijuma i dalje može mašinski obrađivati pod određenim uslovima.
Visoko silikonsko liveno gvožđe se obrađuje na strugu, brzina vretena se kontroliše na 70~80 o/min, a pomak alata je 0,01 mm. Prije grubog tokarenja, rubovi za livenje moraju biti brušeni. Maksimalna količina pomaka za grubo struganje je općenito 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 visoko silikonsko liveno gvožđe vrlo krhko, rezanje se vrši od spolja ka unutra prema opštem materijalu. Na kraju, uglovi će biti okrnjeni, a ivice će biti okrnjene, što će dovesti do otpadanja radnog komada. Prema praksi, obrnuto sečenje se može koristiti kako bi se izbjeglo lomljenje i lomljenje, a konačna količina rezanja laganog noža trebala bi biti mala.
Zbog velike tvrdoće lijevanog željeza visokog silikona, glavna rezna ivica alata za struganje razlikuje se od običnih alata za struganje, kao što je prikazano na slici desno. Tri vrste alata za struganje na slici imaju negativne nagibne uglove. Glavna rezna ivica i sekundarna rezna ivica alata za struganje imaju različite uglove prema različitim namjenama. Slika a prikazuje unutrašnji i vanjski kružni alat za struganje, glavni ugao otklona A=10° i sekundarni ugao otklona B=30°. Slika b prikazuje krajnji alat za struganje, glavni ugao deklinacije A=39° i sekundarni ugao deklinacije B=6°. Slika C prikazuje alat za okretanje ukoso, glavni ugao otklona = 6°.
Bušenje rupa u livenom gvožđu sa visokim sadržajem silicijuma obično se obrađuje na mašini za bušenje. Brzina vretena je 25 do 30 o/min, a količina posmaka je 0,09 do 0,13 mm. Ako je promjer bušenja 18 do 20 mm, za brušenje spiralnog žlijeba koristite alatni čelik veće tvrdoće. (Utor ne bi trebao biti previše dubok). Komad YG3 karbida je ugrađen u glavu burgije i brušen pod uglom pogodnim za bušenje opštih materijala, tako da se bušenje može izvesti direktno. Na primjer, kada bušite rupu veću od 20 mm, prvo možete izbušiti 18 do 20 rupa, a zatim napraviti burgiju prema potrebnoj veličini. Glava burgije je ugrađena sa dva komada karbida (koristi se YG3 materijal), a zatim brušena u polukrug. Povećajte rupu ili je okrenite sabljom.
aplikacija
Zbog svoje superiorne otpornosti na kiselu koroziju, silikonsko silikonsko gvožđe se široko koristi za hemijsku zaštitu od korozije. Najtipičniji razred je STSil5, koji se uglavnom koristi za proizvodnju centrifugalnih pumpi otpornih na kiseline, cijevi, tornjeva, izmjenjivača topline, kontejnera, ventila i slavina itd.
Uopšteno govoreći, liveno gvožđe sa visokim sadržajem silicijuma je krhko, tako da se mora obratiti velika pažnja tokom instalacije, održavanja i upotrebe. Nemojte udarati čekićem tokom instalacije; montaža mora biti precizna kako bi se izbjegla lokalna koncentracija naprezanja; drastične promjene temperaturne razlike ili lokalno grijanje su strogo zabranjene tokom rada, posebno pri pokretanju, zaustavljanju ili čišćenju, brzina grijanja i hlađenja mora biti spora; nije pogodan za upotrebu kao oprema pod pritiskom.
Od njega se mogu izraditi razne centrifugalne pumpe otporne na koroziju, Nessler vakuumske pumpe, slavine, ventili, cijevi posebnog oblika i spojevi cijevi, cijevi, venturijevi krakovi, ciklonski separatori, denitrifikacijski tornjevi i kule za izbjeljivanje, peći za koncentraciju i mašine za pretpranje, itd. U proizvodnji koncentrovane azotne kiseline, temperatura azotne kiseline je čak 115 do 170°C kada se koristi kao kolona za uklanjanje. Centrifugalna pumpa za koncentriranu azotnu kiselinu rukuje dušičnom kiselinom u koncentraciji do 98%. Koristi se kao izmjenjivač topline i nabijeni toranj za miješanu kiselinu sumporne i dušične kiseline iu dobrom je stanju. Peći za grijanje na benzin u rafinerskoj proizvodnji, kule za destilaciju octenog anhidrida i kule za destilaciju benzena za proizvodnju triacetatne celuloze, kiselinske pumpe za proizvodnju glacijalne octene kiseline i proizvodnju tekuće sumporne kiseline, kao i razne pumpe i ventili za kiselinu ili otopinu soli, itd. sve se koristi u aplikacijama visoke efikasnosti. Silicijum liveno gvožđe.
Silikonsko bakreno liveno gvožđe (legura GT) otporno je na alkalnu i sumpornu kiselinu, ali ne i na koroziju azotne kiseline. Ima bolju alkalnu otpornost od aluminijskog livenog gvožđa i visoku otpornost na habanje. Može se koristiti u pumpama, impelerima i čahurama koje su vrlo korozivne i podložne trošenju.
Vrijeme objave: 30.05.2024
