Aggiungendo una certa quantità di determinati elementi di lega alla ghisa, è possibile ottenere ghisa legata con una maggiore resistenza alla corrosione in alcuni mezzi. La ghisa ad alto contenuto di silicio è una delle più utilizzate. Una serie di ghise legate contenenti dal 10% al 16% di silicio sono chiamate ghise ad alto contenuto di silicio. Ad eccezione di alcune varietà che contengono dal 10% al 12% di silicio, il contenuto di silicio varia generalmente dal 14% al 16%. Quando il contenuto di silicio è inferiore al 14,5%, le proprietà meccaniche possono essere migliorate, ma la resistenza alla corrosione è notevolmente ridotta. Se il contenuto di silicio supera il 18%, nonostante sia resistente alla corrosione, la lega diventa molto fragile e non è adatta alla fusione. Pertanto, la ghisa più utilizzata nell'industria è la ghisa ad alto contenuto di silicio contenente dal 14,5% al 15% di silicio. [1]
I nomi commerciali esteri della ghisa ad alto contenuto di silicio sono Duriron e Duriclor (contenente molibdeno) e la loro composizione chimica è quella mostrata nella tabella seguente.
| modello | Principali componenti chimici,% | ||||||
| silicio | molibdeno | cromo | manganese | zolfo | fosforo | ferro | |
| Ghisa ad alto contenuto di silicio | 〉14.25 | — | — | 0,50～0,56 | 〈0,05 | 〈0,1 | Rimani |
| Molibdeno contenente ghisa ad alto contenuto di silicio | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0,1 | Rimani |
Resistenza alla corrosione
Il motivo per cui la ghisa ad alto contenuto di silicio con un contenuto di silicio superiore al 14% ha una buona resistenza alla corrosione è che il silicio forma una pellicola protettiva composta da Non resistente alla corrosione.
In generale, la ghisa ad alto contenuto di silicio ha un'eccellente resistenza alla corrosione nei mezzi ossidanti e in alcuni acidi riducenti. Può resistere a varie temperature e concentrazioni di acido nitrico, acido solforico, acido acetico, acido cloridrico a temperatura normale, acidi grassi e molti altri mezzi. corrosione. Non è resistente alla corrosione da parte di sostanze quali acido cloridrico ad alta temperatura, acido solforoso, acido fluoridrico, alogeni, soluzioni alcaline caustiche e alcali fusi. Il motivo della scarsa resistenza alla corrosione è che la pellicola protettiva sulla superficie diventa solubile sotto l'azione degli alcali caustici e diventa gassosa sotto l'azione dell'acido fluoridrico, che distrugge la pellicola protettiva.
Proprietà meccaniche
La ghisa ad alto contenuto di silicio è dura e fragile con scarse proprietà meccaniche. Dovrebbe evitare urti e non può essere utilizzato per realizzare recipienti a pressione. Generalmente i getti non possono essere lavorati diversamente dalla rettifica.
Prestazioni di lavorazione
L'aggiunta di alcuni elementi leganti alla ghisa ad alto contenuto di silicio può migliorarne le prestazioni di lavorazione. L'aggiunta di una lega di magnesio delle terre rare alla ghisa ad alto contenuto di silicio contenente il 15% di silicio può purificare e degassare, migliorare la struttura della matrice della ghisa e sferoidizzare la grafite, migliorando così la resistenza, la resistenza alla corrosione e le prestazioni di lavorazione della ghisa; per il casting Anche le prestazioni sono migliorate. Oltre alla rettifica, questa ghisa ad alto contenuto di silicio può anche essere tornita, maschiata, forata e riparata in determinate condizioni. Tuttavia, non è ancora adatto al raffreddamento e al riscaldamento improvviso; la sua resistenza alla corrosione è migliore di quella della normale ghisa ad alto contenuto di silicio. , i media adattati sono sostanzialmente simili.
L'aggiunta dal 6,5% all'8,5% di rame alla ghisa ad alto contenuto di silicio contenente dal 13,5% al 15% di silicio può migliorare le prestazioni di lavorazione. La resistenza alla corrosione è simile a quella della normale ghisa ad alto contenuto di silicio, ma è peggiore nell'acido nitrico. Questo materiale è adatto per realizzare giranti e manicotti di pompe resistenti alla forte corrosione e all'usura. Le prestazioni di lavorazione possono essere migliorate anche riducendo il contenuto di silicio e aggiungendo elementi di lega. L'aggiunta di cromo, rame e terre rare alla ghisa al silicio contenente dal 10% al 12% di silicio (chiamato ferrosilicio medio) può migliorarne la fragilità e la lavorabilità. Può essere tornito, forato, filettato, ecc. e, in molti mezzi, la resistenza alla corrosione è ancora vicina a quella della ghisa ad alto contenuto di silicio.
Nella ghisa a medio silicio con un contenuto di silicio dal 10% all'11%, più dall'1% al 2,5% di molibdeno, dall'1,8% al 2,0% di rame e dallo 0,35% di elementi di terre rare, le prestazioni di lavorazione sono migliorate e possono essere tornite e resistente. La resistenza alla corrosione è simile a quella della ghisa ad alto contenuto di silicio. La pratica ha dimostrato che questo tipo di ghisa viene utilizzata come girante della pompa dell'acido nitrico diluito nella produzione di acido nitrico e come girante della pompa di circolazione dell'acido solforico per l'essiccazione del cloro, e l'effetto è molto buono.
Le ghise ad alto contenuto di silicio sopra menzionate hanno scarsa resistenza alla corrosione dell'acido cloridrico. Generalmente possono resistere alla corrosione solo in acido cloridrico a bassa concentrazione a temperatura ambiente. Per migliorare la resistenza alla corrosione della ghisa ad alto contenuto di silicio nell'acido cloridrico (in particolare acido cloridrico caldo), è possibile aumentare il contenuto di molibdeno. Ad esempio, aggiungendo dal 3% al 4% di molibdeno ad una ghisa ad alto contenuto di silicio con un contenuto di silicio dal 14% al 16% è possibile ottenere una ghisa ad alto contenuto di silicio contenente molibdeno che formerà una pellicola protettiva di ossicloruro di molibdeno sulla superficie della fusione sotto il azione dell'acido cloridrico. È insolubile nell'acido cloridrico, aumentando così significativamente la sua capacità di resistere alla corrosione dell'acido cloridrico ad alte temperature. La resistenza alla corrosione rimane invariata negli altri mezzi. Questa ghisa ad alto contenuto di silicio è anche chiamata ghisa resistente al cloro. [1]
Lavorazione della ghisa ad alto contenuto di silicio
La ghisa ad alto contenuto di silicio presenta i vantaggi di un'elevata durezza (HRC=45) e di una buona resistenza alla corrosione. È stato utilizzato come materiale per le coppie di attrito delle tenute meccaniche nella produzione chimica. Poiché la ghisa contiene il 14-16% di silicio, è dura e fragile, ci sono alcune difficoltà nella sua produzione. Tuttavia, attraverso la pratica continua, è stato dimostrato che la ghisa ad alto contenuto di silicio può ancora essere lavorata a macchina in determinate condizioni.
La ghisa ad alto contenuto di silicio viene lavorata su un tornio, la velocità del mandrino è controllata a 70~80 giri/min e l'avanzamento dell'utensile è di 0,01 mm. Prima della sgrossatura i bordi della fusione devono essere levigati. La quantità massima di avanzamento per la tornitura di sgrossatura è generalmente compresa tra 1,5 e 2 mm per il pezzo.
Il materiale della testa dell'utensile di tornitura è YG3 e il materiale dello stelo dell'utensile è acciaio per utensili.
La direzione di taglio è inversa. Poiché la ghisa ad alto contenuto di silicio è molto fragile, il taglio viene eseguito dall'esterno verso l'interno a seconda del materiale generale. Alla fine, gli angoli verranno scheggiati e i bordi verranno scheggiati, causando lo scarto del pezzo. Secondo la pratica, è possibile utilizzare il taglio inverso per evitare scheggiature e scheggiature e la quantità di taglio finale del coltello leggero dovrebbe essere piccola.
A causa dell'elevata durezza della ghisa ad alto contenuto di silicio, il tagliente principale degli utensili di tornitura è diverso dai normali utensili di tornitura, come mostrato nell'immagine a destra. I tre tipi di utensili da tornio nella figura hanno angoli di spoglia negativi. Il tagliente principale e il tagliente secondario dell'utensile da tornio hanno angoli diversi a seconda degli usi diversi. L'immagine a mostra l'utensile di tornitura circolare interno ed esterno, l'angolo di deflessione principale A=10° e l'angolo di deflessione secondario B=30°. L'immagine b mostra lo strumento di tornitura finale, l'angolo di declinazione principale A=39° e l'angolo di declinazione secondario B=6°. La Figura C mostra l'utensile per la tornitura a smusso, l'angolo di deflessione principale = 6°.
La realizzazione di fori nella ghisa ad alto contenuto di silicio viene generalmente eseguita su un'alesatrice. La velocità del mandrino è compresa tra 25 e 30 giri/min e la quantità di avanzamento è compresa tra 0,09 e 0,13 mm. Se il diametro di foratura è compreso tra 18 e 20 mm, utilizzare acciaio per utensili con durezza maggiore per molare la scanalatura a spirale. (La scanalatura non dovrebbe essere troppo profonda). Un pezzo di carburo YG3 è incorporato nella testa della punta e rettificato con un angolo adatto alla foratura di materiali generali, quindi la foratura può essere eseguita direttamente. Ad esempio, quando si esegue un foro più grande di 20 mm, è possibile eseguire prima da 18 a 20 fori, quindi realizzare una punta da trapano in base alla dimensione richiesta. La testa della punta del trapano è incastonata con due pezzi di carburo (viene utilizzato il materiale YG3) e quindi molata a semicerchio. Allarga il foro o giralo con una sciabola.
applicazione
Grazie alla sua superiore resistenza alla corrosione acida, la ghisa ad alto contenuto di silicio è stata ampiamente utilizzata per la protezione dalla corrosione chimica. Il grado più tipico è STSil5, che viene utilizzato principalmente per produrre pompe centrifughe, tubi, torri, scambiatori di calore, contenitori, valvole e rubinetti resistenti agli acidi, ecc.
In generale, la ghisa ad alto contenuto di silicio è fragile, quindi è necessario prestare molta attenzione durante l'installazione, la manutenzione e l'uso. Non colpire con martello durante l'installazione; il montaggio deve essere accurato per evitare concentrazioni locali di tensioni; cambiamenti drastici nella differenza di temperatura o riscaldamento locale sono severamente vietati durante il funzionamento, soprattutto durante l'avvio, l'arresto o la pulizia, la velocità di riscaldamento e raffreddamento deve essere lenta; non è adatto per essere utilizzato come attrezzatura a pressione.
Può essere trasformato in varie pompe centrifughe resistenti alla corrosione, pompe per vuoto Nessler, rubinetti, valvole, tubi e giunti di forma speciale, tubi, bracci Venturi, separatori a ciclone, torri di denitrificazione e torri di sbiancamento, forni di concentrazione e macchine di prelavaggio, ecc. Nella produzione di acido nitrico concentrato, la temperatura dell'acido nitrico è compresa tra 115 e 170°C se utilizzato come colonna di stripping. La pompa centrifuga per acido nitrico concentrato tratta acido nitrico con una concentrazione fino al 98%. Viene utilizzato come scambiatore di calore e torre a riempimento per acido misto di acido solforico e acido nitrico ed è in buone condizioni. Forni di riscaldamento per benzina nella produzione di raffinazione, torri di distillazione dell'anidride acetica e torri di distillazione del benzene per la produzione di triacetato di cellulosa, pompe per acido per la produzione di acido acetico glaciale e acido solforico liquido, nonché varie pompe e rubinetti per soluzioni acide o saline, ecc. tutti utilizzati in applicazioni ad alta efficienza. Ghisa al silicio.
La ghisa rame ad alto contenuto di silicio (lega GT) è resistente alla corrosione degli alcali e dell'acido solforico, ma non alla corrosione dell'acido nitrico. Ha una migliore resistenza agli alcali rispetto alla ghisa di alluminio e un'elevata resistenza all'usura. Può essere utilizzato in pompe, giranti e boccole altamente corrosive e soggette all'usura dei liquami.
Orario di pubblicazione: 30 maggio 2024
