Dengan menambahkan sejumlah elemen paduan tertentu ke besi tuang, dapat diperoleh besi cor paduan dengan ketahanan korosi yang lebih tinggi di beberapa media. Besi cor silikon tinggi adalah salah satu yang paling banyak digunakan. Serangkaian besi cor paduan yang mengandung 10% hingga 16% silikon disebut besi cor silikon tinggi. Kecuali beberapa varietas yang mengandung 10% hingga 12% silikon, kandungan silikon umumnya berkisar antara 14% hingga 16%. Ketika kandungan silikon kurang dari 14,5%, sifat mekanik dapat ditingkatkan, namun ketahanan terhadap korosi sangat berkurang. Jika kandungan silikon mencapai lebih dari 18%, meskipun tahan korosi, paduannya menjadi sangat rapuh dan tidak cocok untuk pengecoran. Oleh karena itu, yang paling banyak digunakan dalam industri adalah besi cor silikon tinggi yang mengandung 14,5% hingga 15% silikon. [1]
Nama dagang luar negeri besi cor silikon tinggi adalah Duriron dan Durichlor (mengandung molibdenum), dan komposisi kimianya seperti terlihat pada tabel di bawah.
| model | Komponen kimia utama, % | ||||||
| silikon | molibdenum | kromium | mangan | sulfur | fosfor | besi | |
| Besi cor silikon tinggi | 〉14.25 | — | — | 0,50～0,56 | 〈0,05 | 〈0,1 | Tetap |
| Molibdenum mengandung besi cor silikon tinggi | 〉14.25 | 〉3 | 少量 | 0,65 | 〈0,05 | 〈0,1 | Tetap |
Ketahanan korosi
Alasan mengapa besi cor silikon tinggi dengan kandungan silikon lebih dari 14% memiliki ketahanan korosi yang baik adalah karena silikon membentuk lapisan pelindung yang tersusun dari Tidak tahan korosi.
Secara umum, besi cor silikon tinggi memiliki ketahanan korosi yang sangat baik pada media pengoksidasi dan asam pereduksi tertentu. Ia dapat menahan berbagai suhu dan konsentrasi asam nitrat, asam sulfat, asam asetat, asam klorida pada suhu normal, asam lemak dan banyak media lainnya. korosi. Ini tidak tahan terhadap korosi oleh media seperti asam klorida suhu tinggi, asam sulfat, asam fluorida, halogen, larutan alkali kaustik dan alkali cair. Alasan kurangnya ketahanan terhadap korosi adalah karena lapisan pelindung pada permukaan menjadi larut di bawah aksi alkali kaustik, dan menjadi gas di bawah aksi asam fluorida, yang merusak lapisan pelindung.
Sifat mekanik
Besi cor silikon tinggi keras dan rapuh dengan sifat mekanik yang buruk. Ini harus menghindari benturan dan tidak dapat digunakan untuk membuat bejana tekan. Coran umumnya tidak dapat dikerjakan dengan mesin selain penggilingan.
Kinerja pemesinan
Menambahkan beberapa elemen paduan ke besi cor silikon tinggi dapat meningkatkan kinerja pemesinannya. Menambahkan paduan magnesium tanah jarang ke besi tuang silikon tinggi yang mengandung 15% silikon dapat memurnikan dan menghilangkan gas, memperbaiki struktur matriks besi tuang, dan membuat grafit menjadi bulat, sehingga meningkatkan kekuatan, ketahanan korosi, dan kinerja pemrosesan besi tuang; untuk casting Performanya juga meningkat. Selain digerinda, besi cor berkadar silikon tinggi ini juga dapat diputar, disadap, dibor, dan diperbaiki dalam kondisi tertentu. Namun, masih tidak cocok untuk pendinginan mendadak dan pemanasan mendadak; ketahanan korosinya lebih baik daripada besi cor silikon tinggi biasa. , media yang diadaptasi pada dasarnya serupa.
Menambahkan 6,5% hingga 8,5% tembaga ke besi cor silikon tinggi yang mengandung 13,5% hingga 15% silikon dapat meningkatkan kinerja pemesinan. Ketahanan korosi mirip dengan besi cor silikon tinggi biasa, tetapi lebih buruk pada asam nitrat. Bahan ini cocok untuk membuat impeler dan selongsong pompa yang tahan terhadap korosi dan keausan yang kuat. Kinerja pemesinan juga dapat ditingkatkan dengan mengurangi kandungan silikon dan menambahkan elemen paduan. Menambahkan unsur kromium, tembaga, dan tanah jarang ke besi cor silikon yang mengandung 10% hingga 12% silikon (disebut ferrosilikon sedang) dapat meningkatkan kerapuhan dan kemampuan prosesnya. Dapat diputar, dibor, disadap, dll., dan di banyak media, ketahanan korosinya masih mendekati besi cor silikon tinggi.
Pada besi cor silikon sedang dengan kandungan silikon 10% hingga 11%, ditambah 1% hingga 2,5% molibdenum, 1,8% hingga 2,0% tembaga, dan 0,35% elemen tanah jarang, kinerja pemesinan ditingkatkan, dan dapat diputar dan tahan. Ketahanan korosi mirip dengan besi cor silikon tinggi. Praktek telah membuktikan bahwa besi cor jenis ini digunakan sebagai penggerak pompa asam nitrat encer dalam produksi asam nitrat dan penggerak pompa sirkulasi asam sulfat untuk pengeringan klorin, dan efeknya sangat baik.
Besi cor silikon tinggi yang disebutkan di atas memiliki ketahanan yang buruk terhadap korosi asam klorida. Umumnya, bahan ini hanya dapat menahan korosi pada asam klorida konsentrasi rendah pada suhu kamar. Untuk meningkatkan ketahanan korosi besi cor silikon tinggi dalam asam klorida (terutama asam klorida panas), kandungan molibdenum dapat ditingkatkan. Misalnya, menambahkan 3% hingga 4% molibdenum ke besi cor silikon tinggi dengan kandungan silikon 14% hingga 16% dapat memperoleh besi cor silikon tinggi yang mengandung molibdenum akan membentuk lapisan pelindung molibdenum oksiklorida pada permukaan coran di bawah aksi asam klorida. Ini tidak larut dalam asam klorida, sehingga secara signifikan meningkatkan kemampuannya untuk menahan korosi asam klorida pada suhu tinggi. Ketahanan korosi tetap tidak berubah di media lain. Besi cor dengan kandungan silikon tinggi ini disebut juga besi cor tahan klorin. [1]
Pengolahan besi cor silikon tinggi
Besi cor silikon tinggi memiliki keunggulan kekerasan tinggi (HRC=45) dan ketahanan korosi yang baik. Ini telah digunakan sebagai bahan untuk pasangan gesekan segel mekanis dalam produksi kimia. Karena besi cor mengandung 14-16% silikon, keras dan rapuh, terdapat kesulitan tertentu dalam pembuatannya. Namun melalui latihan yang terus menerus, terbukti bahwa besi cor dengan kandungan silikon tinggi masih dapat dikerjakan dalam kondisi tertentu.
Besi cor silikon tinggi diproses pada mesin bubut, kecepatan spindel dikontrol pada 70~80 rpm, dan umpan pahat 0,01 mm. Sebelum dilakukan pembubutan kasar, tepi pengecoran harus digiling terlebih dahulu. Jumlah umpan maksimum untuk pembubutan kasar umumnya 1,5 hingga 2 mm untuk benda kerja.
Bahan kepala perkakas putar adalah YG3, dan bahan batang perkakas adalah baja perkakas.
Arah pemotongannya terbalik. Karena besi cor silikon tinggi sangat rapuh, maka pemotongan dilakukan dari luar ke dalam sesuai dengan bahan umumnya. Pada akhirnya sudut-sudutnya akan terkelupas dan bagian tepinya terkelupas sehingga menyebabkan benda kerja terkelupas. Menurut praktiknya, pemotongan terbalik dapat digunakan untuk menghindari terkelupas dan terkelupasnya, dan jumlah pemotongan akhir dari pisau ringan harus kecil.
Karena kekerasan yang tinggi dari besi cor silikon tinggi, ujung tombak utama alat bubut berbeda dengan alat bubut biasa, seperti terlihat pada gambar di sebelah kanan. Ketiga jenis alat pemutar pada gambar mempunyai sudut rake negatif. Ujung tombak utama dan ujung tombak sekunder pada alat pemutar memiliki sudut yang berbeda-beda sesuai dengan kegunaan yang berbeda. Gambar a menunjukkan alat pemutar melingkar dalam dan luar, sudut defleksi utama A=10°, dan sudut defleksi sekunder B=30°. Gambar b menunjukkan ujung alat pemutar, sudut deklinasi utama A=39°, dan sudut deklinasi sekunder B=6°. Gambar C menunjukkan alat pemutar bevel, sudut defleksi utama = 6°.
Pengeboran lubang pada besi cor silikon tinggi umumnya diproses pada mesin bor. Kecepatan spindel adalah 25 hingga 30 rpm dan jumlah umpan 0,09 hingga 0,13 mm. Jika diameter pengeboran 18 hingga 20 mm, gunakan baja perkakas dengan kekerasan lebih tinggi untuk menggiling alur spiral. (Alurnya tidak boleh terlalu dalam). Sepotong karbida YG3 tertanam di kepala mata bor dan digiling dengan sudut yang sesuai untuk mengebor material umum, sehingga pengeboran dapat dilakukan secara langsung. Misalnya, saat mengebor lubang lebih besar dari 20 mm, Anda dapat mengebor 18 hingga 20 lubang terlebih dahulu, lalu membuat mata bor sesuai ukuran yang dibutuhkan. Kepala mata bor ditancapkan dua buah karbida (menggunakan bahan YG3), kemudian digiling menjadi setengah lingkaran. Perbesar lubang atau putar dengan pedang.
aplikasi
Karena ketahanannya terhadap korosi asam yang unggul, besi cor silikon tinggi telah banyak digunakan untuk perlindungan korosi kimia. Kelas yang paling umum adalah STSil5, yang terutama digunakan untuk memproduksi pompa sentrifugal tahan asam, pipa, menara, penukar panas, wadah, katup dan keran, dll.
Secara umum, besi cor silikon tinggi bersifat rapuh, sehingga harus sangat berhati-hati selama pemasangan, pemeliharaan, dan penggunaan. Jangan memukul dengan palu selama pemasangan; perakitan harus akurat untuk menghindari konsentrasi tegangan lokal; perubahan drastis dalam perbedaan suhu atau pemanasan lokal dilarang keras selama pengoperasian, terutama saat memulai, menghentikan atau membersihkan, kecepatan pemanasan dan pendinginan harus lambat; tidak cocok untuk digunakan sebagai peralatan bertekanan.
Dapat dibuat menjadi berbagai pompa sentrifugal tahan korosi, pompa vakum Nessler, keran, katup, pipa berbentuk khusus dan sambungan pipa, pipa, lengan venturi, pemisah siklon, menara denitrifikasi dan menara pemutihan, tungku konsentrasi dan mesin pra-cuci, dll. Dalam produksi asam nitrat pekat, suhu asam nitrat setinggi 115 hingga 170°C bila digunakan sebagai kolom pengupasan. Pompa sentrifugal asam nitrat pekat menangani asam nitrat dengan konsentrasi hingga 98%. Ini digunakan sebagai penukar panas dan menara pengepakan untuk asam campuran asam sulfat dan asam nitrat, dan dalam kondisi baik. Tungku pemanas untuk bensin dalam produksi penyulingan, menara distilasi asetat anhidrida dan menara distilasi benzena untuk produksi selulosa triasetat, pompa asam untuk produksi asam asetat glasial dan produksi asam sulfat cair, serta berbagai pompa dan keran larutan asam atau garam, dll., adalah semuanya digunakan dalam aplikasi efisiensi tinggi. Besi cor silikon.
Besi cor tembaga silikon tinggi (paduan GT) tahan terhadap korosi alkali dan asam sulfat, tetapi tidak terhadap korosi asam nitrat. Ini memiliki ketahanan alkali yang lebih baik daripada besi cor aluminium dan ketahanan aus yang tinggi. Ini dapat digunakan pada pompa, impeler, dan busing yang sangat korosif dan dapat mengalami keausan lumpur.
Waktu posting: 30 Mei-2024
