Ao engadir unha certa cantidade de determinados elementos de aliaxe ao ferro fundido, pódese obter unha aliaxe de ferro fundido con maior resistencia á corrosión nalgúns medios. O ferro fundido de alto contido de silicio é un dos máis utilizados. Unha serie de fundicións de aliaxe que conteñen entre un 10% e un 16% de silicio chámanse fundicións de alto contido en silicio. Agás algunhas variedades que conteñen entre un 10% e un 12% de silicio, o contido de silicio xeralmente oscila entre o 14% e o 16%. Cando o contido de silicio é inferior ao 14,5%, pódense mellorar as propiedades mecánicas, pero a resistencia á corrosión redúcese moito. Se o contido de silicio alcanza máis do 18%, aínda que é resistente á corrosión, a aliaxe vólvese moi fráxil e non é apta para a fundición. Polo tanto, o máis utilizado na industria é o ferro fundido de alto contido en silicio que contén entre un 14,5% e un 15% de silicio. [1]
Os nomes comerciais estranxeiros do ferro fundido con alto contido en silicio son Duriron e Durichlor (que conteñen molibdeno) e a súa composición química é a que se mostra na táboa seguinte.
| modelo | Principais compoñentes químicos, % | ||||||
| silicio | molibdeno | cromo | manganeso | xofre | fósforo | ferro | |
| Fundición de alto silicio | 〉14.25 | — | — | 0,50~0,56 | 〈0,05 | 〈0.1 | Queda |
| Molibdeno con alto contido en fundición de silicio | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0.1 | Queda |
Resistencia á corrosión
A razón pola que o ferro fundido de alto contido de silicio cun contido de silicio superior ao 14% ten unha boa resistencia á corrosión é que o silicio forma unha película protectora composta por Non resistente á corrosión.
En xeral, o ferro fundido con alto contido en silicio ten unha excelente resistencia á corrosión nos medios oxidantes e en certos ácidos redutores. Pode soportar varias temperaturas e concentracións de ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido acético, ácido clorhídrico a temperatura normal, ácidos graxos e moitos outros medios. corrosión. Non é resistente á corrosión por medios como ácido clorhídrico a alta temperatura, ácido sulfuroso, ácido fluorhídrico, halóxeno, solución de álcali cáustico e álcali fundido. O motivo da falta de resistencia á corrosión é que a película protectora na superficie vólvese soluble baixo a acción do álcali cáustico e convértese en gas baixo a acción do ácido fluorhídrico, que destrúe a película protectora.
Propiedades mecánicas
O ferro fundido con alto contido de silicio é duro e fráxil con propiedades mecánicas pobres. Debe evitar o impacto do rodamento e non se pode usar para facer recipientes a presión. En xeral, as fundicións non se poden mecanizar máis que a moenda.
Rendemento de mecanizado
Engadir algúns elementos de aliaxe ao ferro fundido con alto contido de silicio pode mellorar o seu rendemento de mecanizado. Engadir aliaxe de magnesio de terras raras ao ferro fundido con alto contido de silicio que contén un 15% de silicio pode purificar e desgasificar, mellorar a estrutura da matriz do ferro fundido e esferoidar o grafito, mellorando así a resistencia, a resistencia á corrosión e o rendemento de procesamento do ferro fundido; para o casting O rendemento tamén mellorou. Ademais de moer, este ferro fundido de alto contido en silicio tamén se pode virar, tocar, perforar e reparar baixo certas condicións. Non obstante, aínda non é axeitado para o arrefriamento e o quecemento bruscos; a súa resistencia á corrosión é mellor que a do ferro fundido común de alto contido de silicio. , os medios adaptados son basicamente similares.
Engadindo 6,5% a 8,5% de cobre a fundición de alto contido de silicio que contén 13,5% a 15% de silicio pode mellorar o rendemento de mecanizado. A resistencia á corrosión é similar á do ferro fundido de alto silicio ordinario, pero é peor no ácido nítrico. Este material é axeitado para fabricar impulsores de bombas e mangas resistentes á forte corrosión e ao desgaste. O rendemento do mecanizado tamén se pode mellorar reducindo o contido de silicio e engadindo elementos de aliaxe. Engadir cromo, cobre e elementos de terras raras ao ferro fundido de silicio que contén entre un 10% e un 12% de silicio (chamado ferrosilicio medio) pode mellorar a súa fraxilidade e procesabilidade. Pódese xirar, perforar, tocar, etc., e en moitos medios, a resistencia á corrosión aínda é próxima á do ferro fundido con alto contido de silicio.
En fundición de silicio medio cun contido de silicio do 10% ao 11%, máis do 1% ao 2,5% de molibdeno, do 1,8% ao 2,0% de cobre e do 0,35% de elementos de terras raras, o rendemento do mecanizado é mellorado e pódese virar e resistente. A resistencia á corrosión é similar á do ferro fundido con alto contido de silicio. A práctica demostrou que este tipo de ferro fundido úsase como impulsor da bomba de ácido nítrico diluído na produción de ácido nítrico e como impulsor da bomba de circulación de ácido sulfúrico para o secado do cloro, e o efecto é moi bo.
Os ferros fundidos de alto contido de silicio mencionados anteriormente teñen unha escasa resistencia á corrosión do ácido clorhídrico. Xeralmente, só poden resistir a corrosión en ácido clorhídrico de baixa concentración a temperatura ambiente. Para mellorar a resistencia á corrosión do ferro fundido con alto contido en silicio en ácido clorhídrico (especialmente ácido clorhídrico quente), pódese aumentar o contido de molibdeno. Por exemplo, engadindo un 3% a un 4% de molibdeno a fundición de alto silicio cun contido de silicio de 14% a 16% pódese obter fundición de alto contido de silicio que conteña molibdeno formará unha película protectora de oxicloruro de molibdeno na superficie da fundición baixo o acción do ácido clorhídrico. É insoluble en ácido clorhídrico, polo que aumenta significativamente a súa capacidade de resistir a corrosión do ácido clorhídrico a altas temperaturas. A resistencia á corrosión permanece inalterada noutros medios. Este ferro fundido rico en silicio tamén se denomina ferro fundido resistente ao cloro. [1]
Procesamento de fundición de alto silicio
O ferro fundido de alto silicio ten as vantaxes dunha alta dureza (HRC=45) e unha boa resistencia á corrosión. Utilizouse como material para pares de fricción de selado mecánico na produción química. Dado que o ferro fundido contén un 14-16% de silicio, é duro e quebradizo, hai certas dificultades para fabricalo. Non obstante, a través da práctica continua, comprobouse que o ferro fundido con alto contido de silicio aínda se pode mecanizar baixo certas condicións.
O ferro fundido de alto contido en silicio é procesado nun torno, a velocidade do eixo contrólase a 70 ~ 80 rpm e o avance da ferramenta é de 0,01 mm. Antes do torneado áspero, os bordos de fundición deben ser rectificados. A cantidade de avance máxima para o torneado en bruto é xeralmente de 1,5 a 2 mm para a peza de traballo.
O material da cabeza da ferramenta de torneado é YG3 e o material do tronco da ferramenta é de aceiro para ferramentas.
A dirección de corte é inversa. Debido a que o ferro fundido con alto contido de silicio é moi fráxil, o corte realízase de fóra cara a dentro segundo o material xeral. Ao final, as esquinas estarán lascadas e os bordos serán lascados, facendo que a peza de traballo sexa desguazada. Segundo a práctica, pódese usar o corte inverso para evitar astillar e astillar, e a cantidade de corte final do coitelo lixeiro debe ser pequena.
Debido á alta dureza do ferro fundido de alto contido de silicio, o bordo principal das ferramentas de torneado é diferente das ferramentas de torneado comúns, como se mostra na imaxe da dereita. Os tres tipos de ferramentas de torneado da imaxe teñen ángulos de inclinación negativos. O bordo de corte principal e o bordo de corte secundario da ferramenta de torneado teñen diferentes ángulos segundo os diferentes usos. A imaxe a mostra a ferramenta de xiro circular interna e externa, o ángulo de deflexión principal A=10° e o ángulo de deflexión secundario B=30°. A imaxe b mostra a ferramenta de xiro final, o ángulo de declinación principal A=39° e o ángulo de declinación secundario B=6°. A figura C mostra a ferramenta de xiro en bisel, o ángulo de deflexión principal = 6°.
A perforación de buratos en fundición con alto contido de silicio é xeralmente procesada nunha máquina de perforación. A velocidade do eixo é de 25 a 30 rpm e a cantidade de alimentación é de 0,09 a 0,13 mm. Se o diámetro de perforación é de 18 a 20 mm, use aceiro para ferramentas con maior dureza para moer a ranura espiral. (O suco non debe ser demasiado profundo). Un anaco de carburo YG3 está incrustado na cabeza da broca e rectificado nun ángulo axeitado para perforar materiais xerais, polo que a perforación pódese realizar directamente. Por exemplo, ao perforar un burato de máis de 20 mm, primeiro podes perforar de 18 a 20 buracos e despois facer unha broca segundo o tamaño necesario. A cabeza da broca está incrustada con dúas pezas de carburo (utilízase material YG3) e despois esfórzase nun semicírculo. Amplía o burato ou xirao cun sable.
aplicación
Debido á súa resistencia á corrosión ácida superior, o ferro fundido con alto contido de silicio foi amplamente utilizado para a protección contra a corrosión química. O grao máis típico é STSil5, que se utiliza principalmente para fabricar bombas centrífugas resistentes aos ácidos, tubos, torres, intercambiadores de calor, recipientes, válvulas e grifos, etc.
En xeral, o ferro fundido con alto contido de silicio é fráxil, polo que hai que ter moito coidado durante a instalación, mantemento e uso. Non golpees cun martelo durante a instalación; a montaxe debe ser precisa para evitar a concentración local de tensión; Os cambios drásticos na diferenza de temperatura ou o quecemento local están estrictamente prohibidos durante o funcionamento, especialmente ao iniciar, parar ou limpar, a velocidade de quecemento e arrefriamento debe ser lenta; non é apto para ser usado como equipo a presión.
Pódese converter en varias bombas centrífugas resistentes á corrosión, bombas de baleiro Nessler, grifos, válvulas, tubos e xuntas de forma especial, tubos, brazos venturi, separadores de ciclóns, torres de desnitrificación e torres de branqueo, fornos de concentración e máquinas de prelavado. etc. Na produción de ácido nítrico concentrado, a temperatura do ácido nítrico é de 115 a 170 °C cando se usa como columna de separación. A bomba centrífuga de ácido nítrico concentrado manexa ácido nítrico cunha concentración de ata o 98%. Utilízase como intercambiador de calor e torre de embalaxe para ácido mixto de ácido sulfúrico e ácido nítrico, e está en bo estado. Fornos de calefacción para gasolina na produción de refino, torres de destilación de anhídrido acético e torres de destilación de benceno para a produción de triacetato de celulosa, bombas de ácido para a produción de ácido acético glacial e produción de ácido sulfúrico líquido, así como varias bombas de solución de ácido ou sal, etc. todos utilizados en aplicacións de alta eficiencia. Fundición de silicona.
O ferro fundido de cobre con alto contido de silicio (aliaxe GT) é resistente á corrosión do ácido alcalino e sulfúrico, pero non á corrosión do ácido nítrico. Ten unha mellor resistencia aos álcalis que o ferro fundido de aluminio e unha alta resistencia ao desgaste. Pódese utilizar en bombas, impulsores e casquillos que son altamente corrosivos e están suxeitos ao desgaste da suspensión.
Hora de publicación: 30-maio-2024
