Bằng cách thêm một lượng nhất định các nguyên tố hợp kim nhất định vào gang, có thể thu được gang hợp kim có khả năng chống ăn mòn cao hơn trong một số môi trường. Gang có hàm lượng silic cao là một trong những loại được sử dụng rộng rãi nhất. Một loạt các loại gang hợp kim có chứa 10% đến 16% silicon được gọi là gang có hàm lượng silicon cao. Ngoại trừ một số loại chứa 10% đến 12% silicon, hàm lượng silicon thường dao động từ 14% đến 16%. Khi hàm lượng silicon nhỏ hơn 14,5%, tính chất cơ học có thể được cải thiện, nhưng khả năng chống ăn mòn giảm đi rất nhiều. Nếu hàm lượng silicon đạt hơn 18%, mặc dù có khả năng chống ăn mòn nhưng hợp kim sẽ trở nên rất giòn và không thích hợp để đúc. Vì vậy, được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp là gang có hàm lượng silicon cao chứa 14,5% đến 15% silicon. [1]
Tên thương mại nước ngoài của gang có hàm lượng silicon cao là Duriron và Durichlor (có chứa molypden), và thành phần hóa học của chúng như trong bảng dưới đây.
| người mẫu | Thành phần hóa học chính, % | ||||||
| silic | molypden | crom | mangan | lưu huỳnh | phốt pho | sắt | |
| Gang có hàm lượng silic cao | 〉14.25 | — | — | 0,50～0,56 | 〈0,05 | 〈0,1 | Duy trì |
| Molypden chứa gang có hàm lượng silic cao | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0,1 | Duy trì |
Chống ăn mòn
Lý do tại sao gang có hàm lượng silicon cao với hàm lượng silicon trên 14% có khả năng chống ăn mòn tốt là do silicon tạo thành một lớp màng bảo vệ gồm không có khả năng chống ăn mòn.
Nói chung, gang có hàm lượng silic cao có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường oxy hóa và một số axit khử nhất định. Nó có thể chịu được nhiệt độ và nồng độ khác nhau của axit nitric, axit sulfuric, axit axetic, axit clohydric ở nhiệt độ bình thường, axit béo và nhiều môi trường khác. ăn mòn. Nó không có khả năng chống ăn mòn bởi các môi trường như axit clohydric nhiệt độ cao, axit sunfuric, axit hydrofluoric, halogen, dung dịch kiềm ăn da và kiềm nóng chảy. Lý do thiếu khả năng chống ăn mòn là do màng bảo vệ trên bề mặt trở nên hòa tan dưới tác dụng của kiềm ăn da và trở thành khí dưới tác dụng của axit hydrofluoric, phá hủy màng bảo vệ.
Tính chất cơ học
Gang có hàm lượng silicon cao thì cứng và giòn, tính chất cơ học kém. Nó nên tránh tác động chịu lực và không thể được sử dụng để chế tạo bình chịu áp lực. Vật đúc thường không thể được gia công ngoài việc mài.
Hiệu suất gia công
Việc thêm một số nguyên tố hợp kim vào gang có hàm lượng silic cao có thể cải thiện hiệu suất gia công của nó. Thêm hợp kim magiê đất hiếm vào gang có hàm lượng silicon cao chứa 15% silicon có thể làm sạch và khử khí, cải thiện cấu trúc ma trận của gang và tạo hình cầu cho than chì, do đó cải thiện độ bền, khả năng chống ăn mòn và hiệu suất xử lý của gang; để casting Hiệu suất cũng đã được cải thiện. Ngoài việc mài, loại gang có hàm lượng silic cao này còn có thể tiện, tarô, khoan và sửa chữa trong một số điều kiện nhất định. Tuy nhiên, nó vẫn không thích hợp để làm mát đột ngột và sưởi ấm đột ngột; khả năng chống ăn mòn của nó tốt hơn so với gang có hàm lượng silicon cao thông thường. , các phương tiện truyền thông thích nghi về cơ bản là tương tự nhau.
Thêm 6,5% đến 8,5% đồng vào gang có hàm lượng silicon cao chứa 13,5% đến 15% silicon có thể cải thiện hiệu suất gia công. Khả năng chống ăn mòn tương tự như gang có hàm lượng silicon cao thông thường, nhưng kém hơn trong axit nitric. Vật liệu này phù hợp để chế tạo cánh quạt và ống bọc máy bơm có khả năng chống ăn mòn và mài mòn mạnh. Hiệu suất gia công cũng có thể được cải thiện bằng cách giảm hàm lượng silicon và thêm các nguyên tố hợp kim. Thêm các nguyên tố crom, đồng và đất hiếm vào gang silicon chứa 10% đến 12% silicon (được gọi là ferrosilicon trung bình) có thể cải thiện độ giòn và khả năng xử lý của nó. Nó có thể được tiện, khoan, taro, v.v., và trên nhiều phương tiện, khả năng chống ăn mòn vẫn gần bằng gang có hàm lượng silic cao.
Trong gang silicon trung bình có hàm lượng silicon từ 10% đến 11%, cộng với 1% đến 2,5% molypden, 1,8% đến 2,0% đồng và 0,35% nguyên tố đất hiếm, hiệu suất gia công được cải thiện và có thể tiện và kháng cự. Khả năng chống ăn mòn tương tự như gang có hàm lượng silic cao. Thực tiễn đã chứng minh rằng loại gang này được sử dụng làm cánh quạt của bơm axit nitric loãng trong sản xuất axit nitric và cánh quạt của bơm tuần hoàn axit sulfuric để sấy clo, và hiệu quả rất tốt.
Các loại gang có hàm lượng silicon cao nêu trên có khả năng chống ăn mòn axit clohydric kém. Nói chung, chúng chỉ có thể chống ăn mòn trong axit clohydric nồng độ thấp ở nhiệt độ phòng. Để cải thiện khả năng chống ăn mòn của gang có hàm lượng silic cao trong axit clohydric (đặc biệt là axit clohydric nóng), hàm lượng molypden có thể tăng lên. Ví dụ, thêm 3% đến 4% molypden vào gang có hàm lượng silicon cao với hàm lượng silicon từ 14% đến 16% có thể thu được gang có hàm lượng silicon cao chứa Molypden sẽ tạo thành một màng bảo vệ molypden oxychloride trên bề mặt vật đúc dưới lớp phủ. tác dụng của axit clohiđric. Nó không hòa tan trong axit clohydric, do đó làm tăng đáng kể khả năng chống ăn mòn axit clohydric ở nhiệt độ cao. Khả năng chống ăn mòn không thay đổi trong các phương tiện khác. Loại gang có hàm lượng silicon cao này còn được gọi là gang kháng clo. [1]
Gia công gang có hàm lượng silic cao
Gang có hàm lượng silic cao có ưu điểm là độ cứng cao (HRC=45) và khả năng chống ăn mòn tốt. Nó đã được sử dụng làm vật liệu cho các cặp ma sát phốt cơ khí trong sản xuất hóa chất. Vì gang chứa 14-16% silicon, cứng và giòn nên việc sản xuất nó gặp một số khó khăn nhất định. Tuy nhiên, qua thực hành liên tục, người ta đã chứng minh rằng gang có hàm lượng silicon cao vẫn có thể được gia công trong một số điều kiện nhất định.
Gang silicon cao được xử lý trên máy tiện, tốc độ trục chính được kiểm soát ở mức 70 ~ 80 vòng / phút và bước tiến dao là 0,01 mm. Trước khi tiện thô, các cạnh đúc phải được mài đi. Lượng tiến dao tối đa để tiện thô thường là 1,5 đến 2 mm đối với phôi.
Vật liệu đầu dụng cụ tiện là YG3 và vật liệu thân dụng cụ là thép dụng cụ.
Hướng cắt là ngược lại. Vì gang có hàm lượng silic cao rất giòn nên việc cắt được thực hiện từ ngoài vào trong theo vật liệu thông thường. Cuối cùng, các góc sẽ bị sứt mẻ và các cạnh sẽ bị sứt mẻ, khiến phôi bị bong tróc. Theo thực tế, có thể sử dụng cắt ngược để tránh sứt mẻ và sứt mẻ, và lượng cắt cuối cùng của dao nhẹ phải nhỏ.
Do độ cứng cao của gang có hàm lượng silicon cao, lưỡi cắt chính của dụng cụ tiện khác với các dụng cụ tiện thông thường, như trong hình bên phải. Ba loại dụng cụ tiện trong hình có góc trước âm. Lưỡi cắt chính và lưỡi cắt phụ của dụng cụ tiện có các góc khác nhau tùy theo mục đích sử dụng khác nhau. Hình a thể hiện dụng cụ tiện tròn bên trong và bên ngoài, góc lệch chính A=10° và góc lệch phụ B=30°. Hình b thể hiện dụng cụ tiện đầu, góc nghiêng chính A=39°, và góc nghiêng phụ B=6°. Hình C thể hiện dụng cụ tiện côn, góc lệch chính = 6°.
Các lỗ khoan bằng gang có hàm lượng silicon cao thường được xử lý trên máy khoan. Tốc độ trục chính là 25 đến 30 vòng/phút và lượng tiến dao là 0,09 đến 0,13 mm. Nếu đường kính khoan từ 18 đến 20 mm, hãy sử dụng thép công cụ có độ cứng cao hơn để mài rãnh xoắn ốc. (Rãnh không được quá sâu). Một miếng cacbua YG3 được nhúng vào đầu mũi khoan và được mài đến một góc phù hợp để khoan các vật liệu thông thường, do đó có thể thực hiện khoan trực tiếp. Ví dụ: khi khoan một lỗ lớn hơn 20 mm, trước tiên bạn có thể khoan 18 đến 20 lỗ, sau đó tạo mũi khoan theo kích thước yêu cầu. Đầu mũi khoan được nhúng hai miếng cacbua (sử dụng vật liệu YG3), sau đó mài thành hình bán nguyệt. Phóng to lỗ hoặc xoay nó bằng một thanh kiếm.
ứng dụng
Do khả năng chống ăn mòn axit vượt trội, gang có hàm lượng silicon cao đã được sử dụng rộng rãi để bảo vệ chống ăn mòn hóa học. Loại điển hình nhất là STSil5, chủ yếu được sử dụng để sản xuất máy bơm ly tâm kháng axit, đường ống, tháp, bộ trao đổi nhiệt, thùng chứa, van và vòi, v.v.
Nói chung, gang có hàm lượng silicon cao rất giòn nên phải hết sức cẩn thận trong quá trình lắp đặt, bảo trì và sử dụng. Không dùng búa đập trong quá trình lắp đặt; lắp ráp phải chính xác để tránh tập trung ứng suất cục bộ; Nghiêm cấm những thay đổi mạnh mẽ về chênh lệch nhiệt độ hoặc phát nóng cục bộ trong quá trình vận hành, đặc biệt khi khởi động, dừng hoặc vệ sinh, tốc độ làm nóng và làm mát phải chậm; nó không thích hợp để sử dụng làm thiết bị chịu áp lực.
Nó có thể được chế tạo thành nhiều loại máy bơm ly tâm chống ăn mòn, máy bơm chân không Nessler, vòi, van, ống và khớp nối ống có hình dạng đặc biệt, đường ống, cánh tay venturi, máy tách lốc xoáy, tháp khử nitrat và tháp tẩy trắng, lò tập trung và máy rửa trước, v.v... Trong quá trình sản xuất axit nitric đậm đặc, nhiệt độ của axit nitric cao tới 115 đến 170°C khi được sử dụng làm cột tách. Bơm ly tâm axit nitric đậm đặc xử lý axit nitric với nồng độ lên tới 98%. Nó được sử dụng làm bộ trao đổi nhiệt và tháp đóng gói cho hỗn hợp axit sulfuric và axit nitric, và ở tình trạng tốt. Lò nung xăng trong sản xuất tinh chế, tháp chưng cất axetic anhydrit và tháp chưng cất benzen để sản xuất xenlulo triaxetat, máy bơm axit để sản xuất axit axetic băng và sản xuất axit sunfuric lỏng, cũng như các máy bơm và vòi dung dịch axit hoặc muối khác nhau, v.v., là tất cả đều được sử dụng trong các ứng dụng hiệu quả cao. Gang đúc silicon.
Gang đồng silic cao (hợp kim GT) có khả năng chống ăn mòn kiềm và axit sunfuric, nhưng không ăn mòn axit nitric. Nó có khả năng chống kiềm tốt hơn gang nhôm và khả năng chống mài mòn cao. Nó có thể được sử dụng trong máy bơm, cánh quạt và ống lót có tính ăn mòn cao và dễ bị mài mòn.
Thời gian đăng: 30-05-2024
