उच्च सिलिकॉन उष्णता-प्रतिरोधक कास्ट लोह म्हणजे काय? उत्पादन प्रक्रिया कशी चालते?

कास्ट आयर्नमध्ये ठराविक प्रमाणात मिश्रधातूचे घटक जोडून, ​​काही माध्यमांमध्ये उच्च गंज प्रतिकार असलेले मिश्र धातु कास्ट लोह मिळवता येते. उच्च सिलिकॉन कास्ट लोह सर्वात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे एक आहे. 10% ते 16% सिलिकॉन असलेल्या मिश्र धातुच्या कास्ट इस्त्रीच्या मालिकेला उच्च सिलिकॉन कास्ट इस्त्री म्हणतात. 10% ते 12% सिलिकॉन असलेल्या काही जाती वगळता, सिलिकॉनचे प्रमाण साधारणपणे 14% ते 16% पर्यंत असते. जेव्हा सिलिकॉन सामग्री 14.5% पेक्षा कमी असते, तेव्हा यांत्रिक गुणधर्म सुधारले जाऊ शकतात, परंतु गंज प्रतिकार मोठ्या प्रमाणात कमी होतो. जर सिलिकॉनचे प्रमाण 18% पेक्षा जास्त पोहोचले, जरी ते गंज-प्रतिरोधक असले तरी, मिश्रधातू खूपच ठिसूळ बनतो आणि कास्टिंगसाठी योग्य नाही. म्हणून, उद्योगात सर्वाधिक वापरले जाणारे उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्न आहे ज्यामध्ये 14.5% ते 15% सिलिकॉन असते. [१]

उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्नची विदेशी व्यापार नावे डुरिरॉन आणि ड्यूरिक्लोर (मोलिब्डेनम असलेले) आहेत आणि त्यांची रासायनिक रचना खालील तक्त्यामध्ये दर्शविल्याप्रमाणे आहे.

मॉडेल	मुख्य रासायनिक घटक,%
	सिलिकॉन	मॉलिब्डेनम	क्रोमियम	मँगनीज	सल्फर	फॉस्फरस	लोखंड
उच्च सिलिकॉन कास्ट लोह	14.25	-	-	०.५०-०.५६	०.०५	0.1	राहिले
उच्च सिलिकॉन कास्ट लोह असलेले मोलिब्डेनम	14.25	3	少量	०.६५	०.०५	0.1	राहिले

गंज प्रतिकार

14% पेक्षा जास्त सिलिकॉन सामग्री असलेल्या उच्च-सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये चांगले गंज प्रतिरोधक असण्याचे कारण असे आहे की सिलिकॉन गंज प्रतिरोधक नसलेली संरक्षक फिल्म बनवते.

साधारणपणे बोलायचे झाल्यास, उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये ऑक्सिडायझिंग मीडिया आणि काही कमी करणाऱ्या ऍसिडमध्ये उत्कृष्ट गंज प्रतिकार असतो. हे नायट्रिक ऍसिड, सल्फ्यूरिक ऍसिड, ऍसिटिक ऍसिड, सामान्य तापमानात हायड्रोक्लोरिक ऍसिड, फॅटी ऍसिड आणि इतर अनेक माध्यमांचे विविध तापमान आणि सांद्रता सहन करू शकते. गंज हे उच्च-तापमान हायड्रोक्लोरिक ऍसिड, सल्फरस ऍसिड, हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड, हॅलोजन, कॉस्टिक अल्कली द्रावण आणि वितळलेले अल्कली यांसारख्या माध्यमांद्वारे गंजण्यास प्रतिरोधक नाही. गंज प्रतिकार नसण्याचे कारण म्हणजे पृष्ठभागावरील संरक्षक फिल्म कॉस्टिक अल्कलीच्या क्रियेने विरघळते आणि हायड्रोफ्लोरिक ऍसिडच्या क्रियेखाली वायू बनते, ज्यामुळे संरक्षणात्मक फिल्म नष्ट होते.

यांत्रिक गुणधर्म

उच्च-सिलिकॉन कास्ट लोह खराब यांत्रिक गुणधर्मांसह कठोर आणि ठिसूळ आहे. त्याचा प्रभाव पडणे टाळले पाहिजे आणि प्रेशर वेसल्स बनवण्यासाठी वापरले जाऊ शकत नाही. कास्टिंग सामान्यत: पीसण्याव्यतिरिक्त मशीन केले जाऊ शकत नाही.

मशीनिंग कामगिरी

उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये काही मिश्रधातू घटक जोडल्याने त्याची मशीनिंग कार्यक्षमता सुधारू शकते. 15% सिलिकॉन असलेल्या उच्च-सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये दुर्मिळ पृथ्वी मॅग्नेशियम मिश्र धातु जोडल्याने ते शुद्ध आणि कमी होऊ शकते, कास्ट आयर्नची मॅट्रिक्स रचना सुधारू शकते आणि ग्रेफाइटचे गोलाकार बनू शकते, त्यामुळे कास्ट आयर्नची ताकद, गंज प्रतिकार आणि प्रक्रिया कार्यक्षमता सुधारते; कास्टिंगसाठी कामगिरी देखील सुधारली आहे. ग्राइंडिंग व्यतिरिक्त, हे उच्च-सिलिकॉन कास्ट आयर्न विशिष्ट परिस्थितींमध्ये चालू, टॅप, ड्रिल आणि दुरुस्त देखील केले जाऊ शकते. तथापि, ते अजूनही अचानक थंड आणि अचानक गरम करण्यासाठी योग्य नाही; त्याची गंज प्रतिरोधक क्षमता सामान्य उच्च-सिलिकॉन कास्ट लोहापेक्षा चांगली आहे. , रुपांतरित माध्यम मुळात समान आहेत.

13.5% ते 15% सिलिकॉन असलेल्या उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये 6.5% ते 8.5% तांबे जोडल्यास मशीनिंग कार्यप्रदर्शन सुधारू शकते. गंज प्रतिकार सामान्य उच्च सिलिकॉन कास्ट लोहासारखाच असतो, परंतु नायट्रिक ऍसिडमध्ये ते अधिक वाईट असते. ही सामग्री पंप इम्पेलर्स आणि स्लीव्ह तयार करण्यासाठी योग्य आहे जी मजबूत गंज आणि पोशाखांना प्रतिरोधक आहे. सिलिकॉन सामग्री कमी करून आणि मिश्रधातू घटक जोडून मशीनिंग कार्यप्रदर्शन देखील सुधारले जाऊ शकते. 10% ते 12% सिलिकॉन (ज्याला मध्यम फेरोसिलिकॉन म्हणतात) असलेल्या सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये क्रोमियम, तांबे आणि दुर्मिळ पृथ्वी घटक जोडल्याने त्याची ठिसूळपणा आणि प्रक्रियाक्षमता सुधारू शकते. ते वळवले जाऊ शकते, ड्रिल केले जाऊ शकते, टॅप केले जाऊ शकते, आणि बर्याच माध्यमांमध्ये, गंज प्रतिकार अजूनही उच्च सिलिकॉन कास्ट लोहाच्या जवळ आहे.

10% ते 11%, अधिक 1% ते 2.5% मॉलिब्डेनम, 1.8% ते 2.0% तांबे आणि 0.35% दुर्मिळ पृथ्वी घटकांसह मध्यम-सिलिकॉन कास्ट लोहामध्ये, मशीनिंग कार्यप्रदर्शन सुधारले जाते, आणि ते चालू केले जाऊ शकते. प्रतिरोधक गंज प्रतिकार उच्च सिलिकॉन कास्ट लोहासारखाच असतो. सरावाने हे सिद्ध केले आहे की अशा प्रकारच्या कास्ट आयर्नचा वापर नायट्रिक ऍसिडच्या निर्मितीमध्ये डायल्युट नायट्रिक ऍसिड पंप आणि क्लोरीन सुकविण्यासाठी सल्फ्यूरिक ऍसिड परिसंचरण पंपचा इंपेलर म्हणून केला जातो आणि त्याचा परिणाम खूप चांगला होतो.

वर नमूद केलेल्या उच्च-सिलिकॉन कास्ट आयरन्समध्ये हायड्रोक्लोरिक ऍसिड गंजला खराब प्रतिकार असतो. सामान्यतः, ते खोलीच्या तपमानावर कमी-सांद्रता असलेल्या हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्येच गंजांना प्रतिकार करू शकतात. हायड्रोक्लोरिक ऍसिड (विशेषत: गरम हायड्रोक्लोरिक ऍसिड) मध्ये उच्च सिलिकॉन कास्ट लोहाचा गंज प्रतिकार सुधारण्यासाठी, मॉलिब्डेनम सामग्री वाढवता येते. उदाहरणार्थ, 14% ते 16% सिलिकॉन सामग्रीसह उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये 3% ते 4% मॉलिब्डेनम जोडल्यास मॉलिब्डेनम-युक्त उच्च-सिलिकॉन कास्ट आयर्न मिळू शकते. हायड्रोक्लोरिक ऍसिडची क्रिया. हे हायड्रोक्लोरिक ऍसिडमध्ये अघुलनशील आहे, त्यामुळे उच्च तापमानात हायड्रोक्लोरिक ऍसिडच्या गंजला प्रतिकार करण्याची क्षमता लक्षणीय वाढते. इतर माध्यमांमध्ये गंज प्रतिकार अपरिवर्तित राहतो. या उच्च-सिलिकॉन कास्ट लोहाला क्लोरीन-प्रतिरोधक कास्ट लोह देखील म्हणतात. [१]

उच्च सिलिकॉन कास्ट लोह प्रक्रिया

उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये उच्च कडकपणा (HRC=45) आणि चांगला गंज प्रतिरोधक फायदे आहेत. हे रासायनिक उत्पादनात यांत्रिक सील घर्षण जोड्यांसाठी सामग्री म्हणून वापरले गेले आहे. कास्ट आयर्नमध्ये 14-16% सिलिकॉन असल्याने, ते कठोर आणि ठिसूळ असल्याने, ते तयार करण्यात काही अडचणी येतात. तथापि, सतत सरावाने, हे सिद्ध झाले आहे की उच्च-सिलिकॉन कास्ट लोह अजूनही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये मशीन केले जाऊ शकते.

उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्नवर लेथवर प्रक्रिया केली जाते, स्पिंडलची गती 70~80 rpm वर नियंत्रित केली जाते आणि टूल फीड 0.01 मिमी आहे. खडबडीत वळण घेण्यापूर्वी, कास्टिंग कडा जमिनीवर असणे आवश्यक आहे. वर्कपीससाठी रफ टर्निंगसाठी जास्तीत जास्त फीड रक्कम साधारणतः 1.5 ते 2 मिमी असते.

टर्निंग टूल हेड मटेरियल YG3 आहे आणि टूल स्टेम मटेरियल टूल स्टील आहे.

कटिंग दिशा उलट आहे. उच्च-सिलिकॉन कास्ट आयर्न अतिशय ठिसूळ असल्यामुळे, कटिंग सामान्य सामग्रीनुसार बाहेरून आतून चालते. सरतेशेवटी, कोपरे चीप केले जातील आणि कडा चिपकल्या जातील, ज्यामुळे वर्कपीस स्क्रॅप होईल. सरावानुसार, रिव्हर्स कटिंगचा वापर चिपिंग आणि चिपिंग टाळण्यासाठी केला जाऊ शकतो आणि हलक्या चाकूची अंतिम कटिंग रक्कम लहान असावी.

उच्च-सिलिकॉन कास्ट आयर्नच्या उच्च कडकपणामुळे, उजवीकडील चित्रात दर्शविल्याप्रमाणे, टर्निंग टूल्सची मुख्य कटिंग धार सामान्य टर्निंग टूल्सपेक्षा वेगळी आहे. चित्रातील तीन प्रकारच्या टर्निंग टूल्समध्ये नकारात्मक रेक कोन आहेत. टर्निंग टूलच्या मुख्य कटिंग एज आणि दुय्यम कटिंग एजला वेगवेगळ्या वापरानुसार वेगवेगळे कोन असतात. चित्र a अंतर्गत आणि बाह्य वर्तुळाकार वळणाचे साधन, मुख्य विक्षेपण कोन A=10°, आणि दुय्यम विक्षेपण कोन B=30° दाखवते. पिक्चर b हे एंड टर्निंग टूल, मुख्य डिक्लिनेशन एंगल A=39° आणि दुय्यम डिक्लिनेशन एंगल B=6° दाखवते. आकृती C बेव्हल टर्निंग टूल दाखवते, मुख्य विक्षेपण कोन = 6°.

उच्च-सिलिकॉन कास्ट आयर्नमध्ये छिद्र पाडण्याची प्रक्रिया सामान्यतः कंटाळवाणा मशीनवर केली जाते. स्पिंडलची गती 25 ते 30 आरपीएम आहे आणि फीडची रक्कम 0.09 ते 0.13 मिमी आहे. जर ड्रिलिंगचा व्यास 18 ते 20 मिमी असेल, तर सर्पिल चर पीसण्यासाठी जास्त कडकपणा असलेले टूल स्टील वापरा. (चर फार खोल नसावा). YG3 कार्बाइडचा एक तुकडा ड्रिल बिट हेडमध्ये आणि ग्राउंडमध्ये सामान्य साहित्य ड्रिल करण्यासाठी योग्य कोनात एम्बेड केला जातो, त्यामुळे ड्रिलिंग थेट केले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, 20 मिमी पेक्षा मोठे छिद्र ड्रिल करताना, आपण प्रथम 18 ते 20 छिद्र ड्रिल करू शकता आणि नंतर आवश्यक आकारानुसार ड्रिल बिट बनवू शकता. ड्रिल बिटचे डोके कार्बाइडच्या दोन तुकड्यांसह एम्बेड केलेले आहे (YG3 सामग्री वापरली जाते), आणि नंतर अर्धवर्तुळात ग्राउंड केले जाते. भोक मोठा करा किंवा कृपाणीने फिरवा.

अर्ज

त्याच्या उत्कृष्ट ऍसिड गंज प्रतिकारामुळे, उच्च सिलिकॉन कास्ट आयर्न रासायनिक गंज संरक्षणासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहे. सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण ग्रेड STSil5 आहे, जो मुख्यतः आम्ल-प्रतिरोधक केंद्रापसारक पंप, पाईप्स, टॉवर्स, हीट एक्सचेंजर्स, कंटेनर, वाल्व्ह आणि कॉक्स इत्यादी तयार करण्यासाठी वापरला जातो.

सर्वसाधारणपणे, उच्च-सिलिकॉन कास्ट लोह ठिसूळ आहे, म्हणून स्थापना, देखभाल आणि वापरादरम्यान खूप काळजी घेणे आवश्यक आहे. स्थापनेदरम्यान हातोडा मारू नका; स्थानिक ताण एकाग्रता टाळण्यासाठी असेंब्ली अचूक असणे आवश्यक आहे; ऑपरेशन दरम्यान तापमानातील फरक किंवा स्थानिक हीटिंगमध्ये तीव्र बदल कठोरपणे प्रतिबंधित आहेत, विशेषत: सुरू करताना, थांबवताना किंवा साफ करताना, हीटिंग आणि कूलिंगची गती कमी असणे आवश्यक आहे; दाब उपकरणे म्हणून वापरणे योग्य नाही.

हे विविध गंज-प्रतिरोधक केंद्रापसारक पंप, नेस्लर व्हॅक्यूम पंप, कॉक्स, व्हॉल्व्ह, विशेष-आकाराचे पाईप्स आणि पाईप जॉइंट्स, पाईप्स, व्हेंचुरी आर्म्स, सायक्लोन सेपरेटर्स, डिनिट्रिफिकेशन टॉवर्स आणि ब्लीचिंग टॉवर्स, कॉन्सन्ट्रेशन फर्नेस आणि प्री-वॉशिंग मशीन बनवता येतात. इ. एकाग्र नायट्रिक ऍसिडच्या निर्मितीमध्ये, स्ट्रिपिंग कॉलम म्हणून वापरल्यास नायट्रिक ऍसिडचे तापमान 115 ते 170 डिग्री सेल्सियस इतके जास्त असते. केंद्रित नायट्रिक ऍसिड सेंट्रीफ्यूगल पंप 98% पर्यंत एकाग्रतेसह नायट्रिक ऍसिड हाताळतो. हे सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि नायट्रिक ऍसिडच्या मिश्रित ऍसिडसाठी हीट एक्सचेंजर आणि पॅक टॉवर म्हणून वापरले जाते आणि चांगल्या स्थितीत आहे. रिफायनिंग उत्पादनात गॅसोलीनसाठी गरम भट्टी, ट्रायसिटेट सेल्युलोज उत्पादनासाठी एसिटिक एनहाइड्राइड डिस्टिलेशन टॉवर्स आणि बेंझिन डिस्टिलेशन टॉवर्स, ग्लेशियल एसिटिक ऍसिड उत्पादन आणि द्रव सल्फ्यूरिक ऍसिड उत्पादनासाठी ऍसिड पंप, तसेच विविध ऍसिड किंवा सॉल्ट सोल्यूशन पंप आणि कॉक्स इ. सर्व उच्च-कार्यक्षमता अनुप्रयोगांमध्ये वापरले. सिलिकॉन कास्ट लोह.

उच्च सिलिकॉन कॉपर कास्ट आयरन (GT मिश्रधातू) अल्कली आणि सल्फ्यूरिक ऍसिड गंजण्यास प्रतिरोधक आहे, परंतु नायट्रिक ऍसिड गंजला नाही. त्यात ॲल्युमिनियम कास्ट आयर्न आणि उच्च पोशाख प्रतिरोधापेक्षा अल्कली प्रतिरोधक क्षमता चांगली आहे. हे पंप, इंपेलर आणि बुशिंगमध्ये वापरले जाऊ शकते जे अत्यंत गंजणारे आणि स्लरी पोशाखांच्या अधीन आहेत.