Ao adicionar uma certa quantidade de certos elementos de liga ao ferro fundido, pode-se obter liga de ferro fundido com maior resistência à corrosão em alguns meios. O ferro fundido com alto teor de silício é um dos mais utilizados. Uma série de ferros fundidos de liga contendo 10% a 16% de silício são chamados de ferros fundidos com alto teor de silício. Exceto algumas variedades que contêm 10% a 12% de silício, o teor de silício geralmente varia de 14% a 16%. Quando o teor de silício é inferior a 14,5%, as propriedades mecânicas podem ser melhoradas, mas a resistência à corrosão é bastante reduzida. Se o teor de silício atingir mais de 18%, embora seja resistente à corrosão, a liga torna-se muito quebradiça e não é adequada para fundição. Portanto, o mais utilizado na indústria é o ferro fundido com alto teor de silício contendo 14,5% a 15% de silício. [1]
Os nomes comerciais estrangeiros do ferro fundido com alto teor de silício são Duriron e Duriclor (contendo molibdênio), e sua composição química é mostrada na tabela abaixo.
| modelo | Principais componentes químicos, % | ||||||
| silício | molibdênio | cromo | manganês | enxofre | fósforo | ferro | |
| Ferro fundido com alto teor de silício | 〉14h25 | - | - | 0,50~0,56 | 〈0,05 | 〈0,1 | Permanecer |
| Molibdênio contendo ferro fundido com alto teor de silício | 〉14h25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0,1 | Permanecer |
Resistência à corrosão
A razão pela qual o ferro fundido com alto teor de silício com teor de silício superior a 14% tem boa resistência à corrosão é que o silício forma uma película protetora composta de Não resistente à corrosão.
De modo geral, o ferro fundido com alto teor de silício tem excelente resistência à corrosão em meios oxidantes e em certos ácidos redutores. Pode suportar várias temperaturas e concentrações de ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido acético, ácido clorídrico em temperatura normal, ácidos graxos e muitos outros meios. corrosão. Não é resistente à corrosão por meios como ácido clorídrico de alta temperatura, ácido sulfuroso, ácido fluorídrico, halogênio, solução alcalina cáustica e álcali fundido. A razão para a falta de resistência à corrosão é que a película protetora na superfície torna-se solúvel sob a ação do álcali cáustico e torna-se gasosa sob a ação do ácido fluorídrico, que destrói a película protetora.
Propriedades mecânicas
O ferro fundido com alto teor de silício é duro e quebradiço, com propriedades mecânicas ruins. Deve evitar impactos e não pode ser usado para fazer vasos de pressão. As peças fundidas geralmente não podem ser usinadas além da retificação.
Desempenho de usinagem
Adicionar alguns elementos de liga ao ferro fundido com alto teor de silício pode melhorar seu desempenho de usinagem. Adicionar liga de magnésio de terras raras ao ferro fundido com alto teor de silício contendo 15% de silício pode purificar e desgaseificar, melhorar a estrutura da matriz do ferro fundido e esferoidizar a grafite, melhorando assim a resistência, resistência à corrosão e desempenho de processamento do ferro fundido; para fundição O desempenho também melhorou. Além da retificação, este ferro fundido com alto teor de silício também pode ser torneado, rosqueado, perfurado e reparado sob certas condições. No entanto, ainda não é adequado para resfriamento e aquecimento repentinos; sua resistência à corrosão é melhor do que a do ferro fundido comum com alto teor de silício. , as mídias adaptadas são basicamente semelhantes.
Adicionar 6,5% a 8,5% de cobre ao ferro fundido com alto teor de silício contendo 13,5% a 15% de silício pode melhorar o desempenho da usinagem. A resistência à corrosão é semelhante à do ferro fundido comum com alto teor de silício, mas é pior no ácido nítrico. Este material é adequado para fazer impulsores e mangas de bombas resistentes à forte corrosão e desgaste. O desempenho da usinagem também pode ser melhorado reduzindo o teor de silício e adicionando elementos de liga. A adição de elementos de cromo, cobre e terras raras ao ferro fundido de silício contendo 10% a 12% de silício (chamado ferrossilício médio) pode melhorar sua fragilidade e processabilidade. Ele pode ser torneado, furado, rosqueado, etc., e em muitos meios, a resistência à corrosão ainda é próxima à do ferro fundido com alto teor de silício.
Em ferro fundido de médio silício com teor de silício de 10% a 11%, mais 1% a 2,5% de molibdênio, 1,8% a 2,0% de cobre e 0,35% de elementos de terras raras, o desempenho de usinagem é melhorado e pode ser torneado e resistente. A resistência à corrosão é semelhante à do ferro fundido com alto teor de silício. A prática provou que este tipo de ferro fundido é usado como impulsor da bomba de ácido nítrico diluído na produção de ácido nítrico e impulsor da bomba de circulação de ácido sulfúrico para secagem de cloro, e o efeito é muito bom.
Os ferros fundidos com alto teor de silício mencionados acima têm baixa resistência à corrosão por ácido clorídrico. Geralmente, eles só resistem à corrosão em ácido clorídrico de baixa concentração à temperatura ambiente. A fim de melhorar a resistência à corrosão do ferro fundido com alto teor de silício em ácido clorídrico (especialmente ácido clorídrico quente), o teor de molibdênio pode ser aumentado. Por exemplo, adicionar 3% a 4% de molibdênio ao ferro fundido com alto teor de silício com um teor de silício de 14% a 16% pode obter ferro fundido com alto teor de silício contendo molibdênio formará uma película protetora de oxicloreto de molibdênio na superfície da peça fundida sob o ação do ácido clorídrico. É insolúvel em ácido clorídrico, aumentando assim significativamente a sua capacidade de resistir à corrosão do ácido clorídrico a altas temperaturas. A resistência à corrosão permanece inalterada em outros meios. Este ferro fundido com alto teor de silício também é chamado de ferro fundido resistente ao cloro. [1]
Processamento de ferro fundido com alto teor de silício
O ferro fundido com alto teor de silício tem as vantagens de alta dureza (HRC = 45) e boa resistência à corrosão. Tem sido usado como material para pares de fricção de vedação mecânica na produção química. Como o ferro fundido contém 14-16% de silício, é duro e quebradiço, existem certas dificuldades em sua fabricação. No entanto, através da prática contínua, ficou provado que o ferro fundido com alto teor de silício ainda pode ser usinado sob certas condições.
O ferro fundido com alto teor de silício é processado em um torno, a velocidade do fuso é controlada em 70 ~ 80 rpm e o avanço da ferramenta é de 0,01 mm. Antes do torneamento em desbaste, as bordas fundidas devem ser retificadas. O avanço máximo para torneamento em desbaste é geralmente de 1,5 a 2 mm para a peça de trabalho.
O material da cabeça da ferramenta de torneamento é YG3 e o material da haste da ferramenta é aço ferramenta.
A direção de corte é inversa. Como o ferro fundido com alto teor de silício é muito frágil, o corte é realizado de fora para dentro de acordo com o material geral. No final, os cantos serão lascados e as bordas lascadas, fazendo com que a peça seja sucateada. De acordo com a prática, o corte reverso pode ser usado para evitar lascas e lascas, e a quantidade final de corte da faca leve deve ser pequena.
Devido à alta dureza do ferro fundido com alto teor de silício, a aresta de corte principal das ferramentas de torneamento é diferente das ferramentas de torneamento comuns, conforme mostrado na imagem à direita. Os três tipos de ferramentas de torneamento na imagem possuem ângulos de inclinação negativos. A aresta de corte principal e a aresta de corte secundária da ferramenta de torneamento têm ângulos diferentes de acordo com os diferentes usos. A figura a mostra a ferramenta de torneamento circular interna e externa, o ângulo de deflexão principal A=10° e o ângulo de deflexão secundário B=30°. A figura b mostra a ferramenta de torneamento final, o ângulo de declinação principal A=39° e o ângulo de declinação secundário B=6°. A Figura C mostra a ferramenta de torneamento chanfrado, o ângulo de deflexão principal = 6°.
A perfuração de furos em ferro fundido com alto teor de silício geralmente é processada em uma mandriladora. A velocidade do fuso é de 25 a 30 rpm e a quantidade de avanço é de 0,09 a 0,13 mm. Se o diâmetro da perfuração for de 18 a 20 mm, use aço ferramenta com maior dureza para retificar a ranhura em espiral. (A ranhura não deve ser muito profunda). Um pedaço de metal duro YG3 é embutido na cabeça da broca e retificado em um ângulo adequado para perfurar materiais em geral, para que a perfuração possa ser realizada diretamente. Por exemplo, ao fazer um furo maior que 20 mm, você pode primeiro fazer de 18 a 20 furos e depois fazer uma broca de acordo com o tamanho necessário. A cabeça da broca é embutida com duas peças de metal duro (é usado material YG3) e depois retificada em um semicírculo. Amplie o buraco ou gire-o com um sabre.
aplicativo
Devido à sua resistência superior à corrosão ácida, o ferro fundido com alto teor de silício tem sido amplamente utilizado para proteção contra corrosão química. O tipo mais típico é o STSil5, que é usado principalmente para fabricar bombas centrífugas resistentes a ácidos, tubos, torres, trocadores de calor, recipientes, válvulas e torneiras, etc.
De modo geral, o ferro fundido com alto teor de silício é frágil, portanto, deve-se tomar muito cuidado durante a instalação, manutenção e uso. Não bata com martelo durante a instalação; a montagem deve ser precisa para evitar concentração de tensões locais; mudanças drásticas na diferença de temperatura ou aquecimento local são estritamente proibidas durante a operação, principalmente na partida, parada ou limpeza, a velocidade de aquecimento e resfriamento deve ser lenta; não é adequado para ser usado como equipamento de pressão.
Pode ser transformado em várias bombas centrífugas resistentes à corrosão, bombas de vácuo Nessler, torneiras, válvulas, tubos e juntas de tubos com formatos especiais, tubos, braços venturi, separadores de ciclone, torres de desnitrificação e torres de branqueamento, fornos de concentração e máquinas de pré-lavagem, etc. Na produção de ácido nítrico concentrado, a temperatura do ácido nítrico chega a 115 a 170°C quando usado como coluna de decapagem. A bomba centrífuga de ácido nítrico concentrado processa ácido nítrico com concentração de até 98%. É utilizado como trocador de calor e torre empacotada para ácido misto de ácido sulfúrico e ácido nítrico e está em boas condições. Fornos de aquecimento para gasolina na produção de refino, torres de destilação de anidrido acético e torres de destilação de benzeno para produção de triacetato de celulose, bombas de ácido para produção de ácido acético glacial e produção de ácido sulfúrico líquido, bem como diversas bombas e torneiras de soluções ácidas ou salinas, etc. todos usados em aplicações de alta eficiência. Ferro fundido de silício.
O ferro fundido com alto teor de silício e cobre (liga GT) é resistente à corrosão por álcalis e ácido sulfúrico, mas não à corrosão por ácido nítrico. Possui melhor resistência a álcalis que o ferro fundido de alumínio e alta resistência ao desgaste. Pode ser usado em bombas, impulsores e buchas altamente corrosivas e sujeitas ao desgaste por lama.
Horário da postagem: 30 de maio de 2024
