چدن مقاوم در برابر گرما سیلیکون
چدن مقاوم در برابر حرارت سیلیکون نوعی چدن مقاوم در برابر گرما با سابقه طولانی است. موارد زیر مقدمه ای از جنبه های ترکیب ، عملکرد ، کاربرد و تولید است:
خصوصیات ترکیب
Silicon heat-resistant cast iron has a high silicon content. The common high-silicon cast iron contains 10% - 16% silicon, of which the silicon content widely used in industry is 14.5% - 15%. In addition to silicon, it also contains conventional elements such as carbon, manganese, sulfur and phosphorus. Some special types may add alloy elements such as molybdenum and chromium. For example, molybdenum-containing high-silicon cast iron has a silicon content of >14.25%, a molybdenum content of >3 ٪ و مقدار کمی کروم.
عمل
مقاومت در برابر حرارت: هنگامی که میزان سیلیکون بیش از 14 ٪ باشد ، سیلیکون می تواند یک فیلم اکسید پیچیده و متراکم تشکیل شده از دی اکسید سیلیکون را بر روی سطح چدن تشکیل دهد ، که از ماتریس محافظت می کند. در حدود 600 درجه از مقاومت خوبی برخوردار است و می تواند در دماهای بالا استفاده شود. عملکرد آنتی اکسیداسیون یا ضد رشد ، الزامات را برآورده می کند.
Mechanical properties: The matrix is single-phase ferrite. As the silicon content increases, the room temperature mechanical properties decrease, and they drop sharply when the Si content is >6.5 ٪. هنگامی که میزان سیلیکون کمتر از 14.5 ٪ باشد ، می توان خواص مکانیکی را بهبود بخشید ، اما مقاومت در برابر خوردگی تا حد زیادی کاهش می یابد. هنگامی که محتوای سیلیکون به بیش از 18 ٪ می رسد ، اگرچه مقاوم در برابر خوردگی است ، آلیاژ بسیار شکننده است و برای ریخته گری مساعد نیست. به طور کلی ، استحکام کششی و مدول الاستیک آن بسیار پایین تر از فولاد است. به عنوان مثال ، مقاومت کششی σB از چدن خاکستری در حدود 120-250mpa است و مقاومت فشاری نزدیک به فولاد است.
مناطق کاربردی
این ماده عمدتاً به عنوان قطعات مقاوم در برابر گرما مورد استفاده قرار می گیرد که بار کمتری را تحمل می کند و در معرض ضربه قرار نمی گیرد ، مانند لوازم جانبی کوره های مختلف (میله های رنده ، کوره های گرمایشی ، تیرهای آویزان و غیره) ، لوازم جانبی تجهیزات پتروشیمی و متالورژی و غیره.
روند تولید
فرآیند ذوب و ریخته گری نسبتاً ساده است و آهن مذاب از سیالیت خوبی برخوردار است ، اما به دلیل ویژگی های آن مانند شکنندگی بیشتر ، باید به کنترل پارامترهای فرآیند ریخته گری در تولید ، مانند ریختن دما ، سرعت و غیره توجه شود تا نقص ریخته گری را کاهش دهد.
2. چدن مقاوم در برابر گرما مبتنی بر کروم
چدن مقاوم در برابر گرما مبتنی بر کروم نوع مهمی از مواد مقاوم در برابر گرما است. موارد زیر یک مقدمه مفصل در مورد آن است:
خصوصیات ترکیب
Chromium (CR): این یک عنصر اصلی است و محتوای آن به طور کلی 0.5 ٪ -32 ٪ است. هنگامی که محتوای کروم از 15 ٪ پایین تر باشد ، تشکیل یک فیلم محافظ مداوم و مؤثر دشوار است و آنتی اکسیداسیون و مقاومت در برابر گرما کاهش می یابد.
کربن (C): محتوا معمولاً 2.0 ٪ -3.5 ٪ است. یک قسمت برای تقویت ماتریس در ماتریس حل می شود ، و قسمت دیگر کاربیدها را با کروم مانند Cr₇c₃ ، Cr₂₃c₆ و غیره تشکیل می دهد.
سیلیکون (SI): محتوا 1.0 ٪ -2.5 ٪ است. این می تواند اکسیداسیون کند ، سیالیت چدن را بهبود بخشد و برای تقویت ساختار ماتریس در ماتریس حل شود.
منگنز (منگنز): به طور کلی 0.5 ٪ -1.5 ٪. این می تواند اکسیداسیون و سولفوریزه شود ، ساختار آستنیت را تثبیت کند و قدرت و سختی چدن را بهبود بخشد.
عمل
مقاومت در برابر گرما: در دماهای بالاتر می تواند پایدار بماند. هنگامی که محتوای کروم 15 ٪ -18 ٪ باشد ، می تواند در گاز کوره هوایی با 900 درجه کار کند. هنگامی که میزان کروم 26 ٪ -30 ٪ باشد ، دمای مقاومت در برابر حرارت به 1000 درجه می رسد. هنگامی که میزان کروم 32 ٪ -36 ٪ باشد ، دمای مقاومت در برابر حرارت می تواند به 1150 درجه برسد.
خواص مکانیکی: استحکام و سختی بالا ، مانند مقاومت کششی RTCR16 در دمای اتاق بیشتر از یا مساوی 340mpa. سختی نسبتاً خوب است. در مقایسه با سایر آهن های ریخته گری مقاوم در برابر گرما ، چدن مقاوم در برابر گرما مبتنی بر کروم ، تعادل بهتری در استحکام و چقرمگی دارد.
مقاومت در برابر خوردگی: مقاومت به خوردگی خوبی دارد ، به خصوص در رسانه هایی مانند اسیدهای اکسید کننده مانند RTCR16 ، که می تواند در برابر خوردگی اسید نیتریک مقاومت کند.
قسمتهای کاربردی
صنعت عملیات حرارتی: از آن برای تولید مخازن آنیل استفاده می شود. با استفاده از مقاومت در برابر حرارت و مقاومت در برابر سایش می تواند به طور پایدار و طولانی مدت در دماهای بالا کار کند.
صنعت قدرت: مؤلفه هایی مانند مشعل پودر ذغال سنگ اغلب از چدن مقاوم در برابر گرما مبتنی بر کروم استفاده می کنند که می تواند در برابر فرسایش و خوردگی جریان هوای پودر زغال سنگ با دمای بالا مقاومت کند.
صنعت سیمان: از آن برای قطعاتی مانند رنده کوره های برشته سیمان استفاده می شود که در محیط های درجه حرارت بالا و سایش پایداری خوبی دارند.
صنایع شیمیایی: برخی از قسمت های موجود در ماشین آلات شیمیایی ، مانند راکتورها و خطوط لوله ، از چدن مقاوم در برابر گرما کروم برای مقاومت در برابر دمای بالا و خوردگی شیمیایی استفاده می کنند.
روند تولید
ذوب: از خلوص مواد اولیه اطمینان حاصل کنید ، مقدار هر ماده اولیه اضافه شده را به طور دقیق محاسبه کنید و نسبت مواد بازیافت شده را به درستی کنترل کنید.
ریخته گری: از مواد و فرآیندهای قالب بندی مناسب استفاده کنید ، دما و سرعت ریختن را کنترل کنید ، از دقت بعدی و کیفیت سطح ریخته گری ها اطمینان حاصل کنید و از نقص ریخته گری جلوگیری کنید.
عملیات حرارتی: دمای خاموش به طور کلی 950-1050 درجه است ، درجه حرارت شامل درجه حرارت پایین (200-300 درجه) و درجه حرارت بالا (درجه 600-700 درجه) و همچنین آنیل شدن کامل (850-950 درجه) و بازپرداخت استرس (500-600 درجه) است.
