Al agregar una cierta cantidad de ciertos elementos de aleación al hierro fundido, se puede obtener hierro fundido aleado con mayor resistencia a la corrosión en algunos medios. El hierro fundido con alto contenido de silicio es uno de los más utilizados. Una serie de fundiciones de aleación que contienen entre un 10% y un 16% de silicio se denominan fundiciones con alto contenido de silicio. Excepto por unas pocas variedades que contienen entre un 10% y un 12% de silicio, el contenido de silicio generalmente oscila entre el 14% y el 16%. Cuando el contenido de silicio es inferior al 14,5%, las propiedades mecánicas se pueden mejorar, pero la resistencia a la corrosión se reduce considerablemente. Si el contenido de silicio supera el 18%, aunque sea resistente a la corrosión, la aleación se vuelve muy quebradiza y no es apta para fundición. Por lo tanto, el más utilizado en la industria es el hierro fundido con alto contenido de silicio que contiene entre un 14,5% y un 15% de silicio. [1]
Los nombres comerciales extranjeros del hierro fundido con alto contenido de silicio son Duriron y Duriclor (que contienen molibdeno), y su composición química se muestra en la siguiente tabla.
| modelo | Principales componentes químicos, % | ||||||
| silicio | molibdeno | cromo | manganeso | azufre | fósforo | hierro | |
| Hierro fundido con alto contenido de silicio. | 〉14.25 | — | — | 0,50～0,56 | 〈0,05 | 〈0.1 | Permanecer |
| Hierro fundido con alto contenido de silicio y molibdeno. | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0.1 | Permanecer |
Resistencia a la corrosión
La razón por la cual el hierro fundido con alto contenido de silicio con un contenido de silicio de más del 14% tiene buena resistencia a la corrosión es que el silicio forma una película protectora compuesta de No resistente a la corrosión.
En términos generales, el hierro fundido con alto contenido de silicio tiene una excelente resistencia a la corrosión en medios oxidantes y ciertos ácidos reductores. Puede soportar diversas temperaturas y concentraciones de ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido acético, ácido clorhídrico a temperatura normal, ácidos grasos y muchos otros medios. corrosión. No es resistente a la corrosión por medios como ácido clorhídrico de alta temperatura, ácido sulfuroso, ácido fluorhídrico, halógeno, solución alcalina cáustica y álcali fundido. La razón de la falta de resistencia a la corrosión es que la película protectora en la superficie se vuelve soluble bajo la acción de un álcali cáustico y se vuelve gaseosa bajo la acción del ácido fluorhídrico, que destruye la película protectora.
Propiedades mecánicas
El hierro fundido con alto contenido de silicio es duro y quebradizo con propiedades mecánicas deficientes. Debe evitar impactos y no puede usarse para fabricar recipientes a presión. Por lo general, las piezas fundidas no se pueden mecanizar más que mediante rectificado.
Rendimiento de mecanizado
Agregar algunos elementos de aleación al hierro fundido con alto contenido de silicio puede mejorar su rendimiento de mecanizado. La adición de una aleación de magnesio de tierras raras al hierro fundido con alto contenido de silicio que contiene un 15% de silicio puede purificar y desgasificar, mejorar la estructura de la matriz del hierro fundido y convertir el grafito en esferoidal, mejorando así la resistencia, la resistencia a la corrosión y el rendimiento de procesamiento del hierro fundido; para el casting El rendimiento también ha mejorado. Además de esmerilarse, este hierro fundido con alto contenido de silicio también se puede tornear, roscar, perforar y reparar bajo ciertas condiciones. Sin embargo, todavía no es adecuado para enfriamiento y calentamiento repentinos; su resistencia a la corrosión es mejor que la del hierro fundido ordinario con alto contenido de silicio. , los medios adaptados son básicamente similares.
Agregar entre un 6,5 % y un 8,5 % de cobre a una fundición con alto contenido de silicio que contenga entre un 13,5 % y un 15 % de silicio puede mejorar el rendimiento del mecanizado. La resistencia a la corrosión es similar a la del hierro fundido ordinario con alto contenido de silicio, pero es peor en ácido nítrico. Este material es adecuado para fabricar impulsores y manguitos de bombas resistentes a la corrosión y al desgaste intensos. El rendimiento del mecanizado también se puede mejorar reduciendo el contenido de silicio y añadiendo elementos de aleación. Agregar cromo, cobre y elementos de tierras raras al hierro fundido de silicio que contiene entre un 10% y un 12% de silicio (llamado ferrosilicio medio) puede mejorar su fragilidad y procesabilidad. Se puede girar, taladrar, roscar, etc., y en muchos medios, la resistencia a la corrosión sigue siendo cercana a la del hierro fundido con alto contenido de silicio.
En fundición de contenido medio en silicio con un contenido de silicio del 10% al 11%, más del 1% al 2,5% de molibdeno, del 1,8% al 2,0% de cobre y del 0,35% de elementos de tierras raras, se mejora el rendimiento del mecanizado y se puede tornear y resistente. La resistencia a la corrosión es similar a la del hierro fundido con alto contenido de silicio. La práctica ha demostrado que este tipo de hierro fundido se utiliza como impulsor de la bomba de ácido nítrico diluido en la producción de ácido nítrico y como impulsor de la bomba de circulación de ácido sulfúrico para el secado de cloro, y el efecto es muy bueno.
Las fundiciones con alto contenido de silicio mencionadas anteriormente tienen poca resistencia a la corrosión por ácido clorhídrico. Generalmente, sólo pueden resistir la corrosión en ácido clorhídrico de baja concentración a temperatura ambiente. Para mejorar la resistencia a la corrosión del hierro fundido con alto contenido de silicio en ácido clorhídrico (especialmente ácido clorhídrico caliente), se puede aumentar el contenido de molibdeno. Por ejemplo, al agregar del 3% al 4% de molibdeno a un hierro fundido con alto contenido de silicio con un contenido de silicio del 14% al 16%, se puede obtener hierro fundido con alto contenido de molibdeno que formará una película protectora de oxicloruro de molibdeno en la superficie de la pieza fundida debajo del acción del ácido clorhídrico. Es insoluble en ácido clorhídrico, lo que aumenta significativamente su capacidad para resistir la corrosión del ácido clorhídrico a altas temperaturas. La resistencia a la corrosión permanece sin cambios en otros medios. Esta fundición con alto contenido de silicio también se denomina fundición resistente al cloro. [1]
Procesamiento de hierro fundido con alto contenido de silicio
El hierro fundido con alto contenido de silicio tiene las ventajas de una alta dureza (HRC = 45) y una buena resistencia a la corrosión. Se ha utilizado como material para pares de fricción de sellos mecánicos en la producción química. Dado que el hierro fundido contiene entre un 14 y un 16% de silicio, es duro y quebradizo, existen ciertas dificultades en su fabricación. Sin embargo, gracias a la práctica continua, se ha demostrado que el hierro fundido con alto contenido de silicio todavía se puede mecanizar en determinadas condiciones.
El hierro fundido con alto contenido de silicio se procesa en un torno, la velocidad del husillo se controla a 70 ~ 80 rpm y el avance de la herramienta es de 0,01 mm. Antes del desbaste se deben pulir los bordes de la pieza fundida. La cantidad máxima de avance para el torneado en desbaste es generalmente de 1,5 a 2 mm para la pieza de trabajo.
El material del cabezal de la herramienta de torneado es YG3 y el material del vástago de la herramienta es acero para herramientas.
La dirección de corte es inversa. Debido a que el hierro fundido con alto contenido de silicio es muy frágil, el corte se realiza desde el exterior hacia el interior de acuerdo con el material general. Al final, las esquinas se astillarán y los bordes se astillarán, lo que provocará que la pieza de trabajo se deseche. Según la práctica, se puede utilizar el corte inverso para evitar astillas y astillas, y la cantidad de corte final del cuchillo ligero debe ser pequeña.
Debido a la alta dureza del hierro fundido con alto contenido de silicio, el filo principal de las herramientas de torneado es diferente al de las herramientas de torneado comunes, como se muestra en la imagen de la derecha. Los tres tipos de herramientas de torneado que aparecen en la imagen tienen ángulos de ataque negativos. El filo principal y el filo secundario de la herramienta de torneado tienen diferentes ángulos según los diferentes usos. La imagen a muestra la herramienta de torneado circular interna y externa, el ángulo de deflexión principal A=10° y el ángulo de deflexión secundario B=30°. La imagen b muestra la herramienta de torneado final, el ángulo de declinación principal A=39° y el ángulo de declinación secundario B=6°. La Figura C muestra la herramienta de torneado de bisel, el ángulo de desviación principal = 6°.
La perforación de agujeros en hierro fundido con alto contenido de silicio generalmente se realiza en una máquina perforadora. La velocidad del husillo es de 25 a 30 rpm y la cantidad de avance es de 0,09 a 0,13 mm. Si el diámetro de perforación es de 18 a 20 mm, utilice acero para herramientas con mayor dureza para pulir la ranura en espiral. (La ranura no debe ser demasiado profunda). Se incrusta una pieza de carburo YG3 en el cabezal de la broca y se rectifica hasta un ángulo adecuado para perforar materiales en general, de modo que la perforación se pueda realizar directamente. Por ejemplo, al perforar un agujero de más de 20 mm, primero puede perforar de 18 a 20 agujeros y luego hacer una broca según el tamaño requerido. La cabeza de la broca se incrusta con dos piezas de carburo (se utiliza material YG3) y luego se muele formando un semicírculo. Agrandar el agujero o girarlo con un sable.
solicitud
Debido a su superior resistencia a la corrosión ácida, el hierro fundido con alto contenido de silicio se ha utilizado ampliamente para la protección contra la corrosión química. El grado más típico es STSil5, que se utiliza principalmente para fabricar bombas centrífugas, tuberías, torres, intercambiadores de calor, contenedores, válvulas y grifos, etc.
En términos generales, el hierro fundido con alto contenido de silicio es frágil, por lo que se debe tener mucho cuidado durante la instalación, el mantenimiento y el uso. No golpee con un martillo durante la instalación; el montaje debe ser preciso para evitar la concentración de tensiones locales; están estrictamente prohibidos cambios drásticos en la diferencia de temperatura o calentamiento local durante la operación, especialmente al arrancar, detener o limpiar, la velocidad de calentamiento y enfriamiento debe ser lenta; no es adecuado para ser utilizado como equipo a presión.
Se puede convertir en varias bombas centrífugas resistentes a la corrosión, bombas de vacío Nessler, grifos, válvulas, tuberías y juntas de tuberías con formas especiales, tuberías, brazos venturi, separadores ciclónicos, torres de desnitrificación y torres de blanqueo, hornos de concentración y máquinas de prelavado. etc. En la producción de ácido nítrico concentrado, la temperatura del ácido nítrico es de hasta 115 a 170 °C cuando se utiliza como columna de extracción. La bomba centrífuga de ácido nítrico concentrado maneja ácido nítrico con una concentración de hasta el 98%. Se utiliza como intercambiador de calor y torre empacada para ácido mixto de ácido sulfúrico y ácido nítrico, y se encuentra en buen estado. Hornos de calentamiento para gasolina en la producción de refinación, torres de destilación de anhídrido acético y torres de destilación de benceno para la producción de triacetato de celulosa, bombas de ácido para la producción de ácido acético glacial y producción de ácido sulfúrico líquido, así como diversas bombas y grifos de soluciones ácidas o salinas, etc. todos utilizados en aplicaciones de alta eficiencia. Hierro fundido al silicio.
El hierro fundido con alto contenido de cobre y silicio (aleación GT) es resistente a la corrosión por álcali y ácido sulfúrico, pero no a la corrosión por ácido nítrico. Tiene mejor resistencia a los álcalis que el hierro fundido de aluminio y alta resistencia al desgaste. Puede usarse en bombas, impulsores y casquillos que son altamente corrosivos y sujetos a desgaste por lodo.
Hora de publicación: 30 de mayo de 2024
