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在鑄鐵中加入一定量的某些合金元素,可以得到在一些介質中有較高耐蝕性的合金鑄鐵。高硅鑄鐵就是其中應用最廣泛的一種。含硅10%~16%的一系列合金鑄鐵稱為高硅鑄鐵。
在鑄鐵中加入一定量的某些合金元素,可以得到在一些介質高硅鑄鐵中有較高耐蝕性的合金鑄鐵。高硅鑄鐵就是其中應用最廣泛的一種。含硅10%~16%的一系列合金鑄鐵稱為高硅鑄鐵,其中除少數品種含硅量在10%~12%以外,一般含硅量都在14%~16%。當含硅量小于14.5%時,力學性能可以改善,但耐蝕性能則大大下降。如果含硅量達到18%以上時,雖然耐蝕,但合金變得很脆,以致不適用于鑄造了。因此,工業上應用最廣泛的是含硅14.5%~15%的高硅鑄鐵。
高硅鑄鐵的國外商品名為Duriron,Durichlor(含鉬),化學成分如下表所示。
|
型號 |
主要化學成分,% |
||||||
|
硅 |
鉬 |
鉻 |
錳 |
硫 |
磷 |
鐵 |
|
|
高硅鑄鐵 |
〉14.25 |
— |
— |
0.50~0.56 |
〈0.05 |
〈0.1 |
余 |
|
含鉬高硅鑄鐵 |
〉14.25 |
〉3 |
少量 |
0.65 |
〈0.05 |
〈0.1 |
余 |
耐蝕性能含硅量達14%以上的高硅鑄鐵之所以具有良好的耐蝕性,是因為硅在鑄鐵表面形成一層由組成的保護膜,如果介質能破壞膜,則高硅鑄鐵在這種介質中就不耐蝕。一般地說,高硅鑄鐵在氧化性介質及某些還原性酸中具有優良的耐蝕性,它能耐各種溫度和濃度的硝酸、硫酸、醋酸、常溫下的鹽酸、脂肪酸及其他許多介質的腐蝕。它不耐高溫鹽酸、亞硫酸、、鹵素、苛性堿溶液和熔融堿等介質的腐蝕。不耐蝕的原因是由于表面的保護膜在苛性堿作用下,形成了可溶性的,在作用下形成了氣態等而使保護膜破壞。力學性能高硅鑄鐵性質為硬而脆,力學性能差,應避免承受沖擊力,不能用于制造壓力容器。鑄件一般不能采用除磨削以外的機械加工。機械加工性能在高硅鑄鐵中加入一些合金元素,可以改善它的機械加工性能。在含15%硅的高硅鑄鐵中加入稀土鎂合金,可以起凈化除氣的作用,并改善鑄鐵基體組織,使石墨球化,從而提高了鑄鐵的強度、耐蝕性能及加工性能;對鑄造性能也有所改善。這種高硅鑄鐵除可以磨削加工以外,在一定條件下還可車削、攻絲、鉆孔,并可補焊,但仍不宜驟冷驟熱;它的耐蝕性能比普通高硅鑄鐵好,適應的介質基本相近。在含硅13.5%~15%的高硅鑄鐵中加入6.5%~8.5%的銅可改善機械加工性能,耐蝕性與普通高硅鑄鐵相近,但在硝酸中較差。此種材料適宜制作耐強腐蝕性及耐磨損的泵葉輪和軸套等。也可用降低含硅量、另外加合金元素的方法來改善機械加工性能。在含硅10%~12%的硅鑄鐵(稱為中硅鐵)中加入鉻、銅和稀土元素等,可改善它的脆性及加工性能。能夠對它進行車削、鉆孔、攻絲等,而且在許多介質中,耐蝕性仍接近于高硅鑄鐵。
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