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关于铸钢与铸铁的材质说明

  

  铸钢及特种材质厂为您介绍:

  

  关于铸钢与铸铁的材质说明

  

  铸铁腐蚀机理铸铁的腐蚀通常为化学的或电化学的, 其腐蚀状态可能是均匀的、局部的、应力的和晶界间的。工程上要求腐蚀应是均匀的, 因为局部的、应力的及晶界间的腐蚀是危险的破坏形式。

  

  铸铁的腐蚀既与其化学成分、金相组织、零件的表面特性等因素有关, 还与浸蚀性介质的成分、活泼性及温度等因素有关。铸铁在大气中的腐蚀速度很慢, 随着时间的延长, 铸件表面将形成一层防护膜, 使合金由活泼状态变为惰性状态, 显著地降低铸铁在大气中的腐蚀速度。在有明显晶界的合金铸铁中, 由于特种碳化物和其他化合物沿晶界析出, 固溶体内含的合金元素减少, 沿着晶界极易发生微晶间腐蚀, 使铸铁产生孔洞或降低强度。 铸铁在大气、海水、酸、碱、盐和其他介质的作用下都会发生腐蚀。不同的使用条件,不同的腐蚀环境,腐蚀过程、机理不同,腐蚀形式也不相同。

  

  铁碳合金的基本组成元素为铁和碳,基本组成相为铁素体、渗碳体及石墨。由于在铸铁中渗碳体(阴)的电极电位高于铁素体(阳),而石墨(阴)的电极电位又比渗碳体的高,与电解质溶液接触过程微电池,促进腐蚀。

  

  铸铁在各种环境中的耐蚀性主要由其成分和微观组织结构决定。铸铁成分中各元素对其耐蚀性都有影响,碳、硅、锰、磷、硫是铸铁中必然存在的元素。

  

  (1)碳(C)

  

  碳量愈高,其组织中石墨和渗碳体的含量就愈高。阴极面积增大,析氢反应加速。 在非氧化性酸中的腐蚀速度随含碳量增加而加快。 在氧化性酸中,阴极组分石墨和渗碳体使合金易转变为钝态,腐蚀速度下降。在中性溶液中,阴极为氧的去极化作用,含碳量变化对腐蚀速度无重大影响。

  

  (2)硅元素(Si)

  

  铸铁中通常都含有1%~3%的硅。当硅含量达到4%左右时,可适当增加铸铁的耐蚀性。而当硅含量达到14%以上时,铸铁的耐蚀性将显著提高。不过硅含量的增加会使得铸铁的力学性能变得很差,当硅含量大于16%时,铸铁就会变得很脆、很难加工、因此,铸铁中硅含量一般控制在14%~16%内。

  

  ① 硅的加入,可在铸铁表面形成致密的SiO2保护膜,这层膜具有很高的电阻率和较高的化学稳定性,阻止腐蚀介质对铸铁的进一步腐蚀。

  

  ② 硅的加入还可以使铸铁组织中的基体金属即阳极区域产生钝化,提高电极电位,有效地提高铸铁的抗化学腐蚀和电化学腐蚀能力。

  

  (3)锰(Mn)

  

  锰和硅在通常含量范围内(Mn 0.5%~0.8%,Si

  

  1%~2%),并不影响铸铁的耐蚀性能。

  

  (4)硫(S)

  

  硫与铁、锰反应生成硫化物呈单独相析出,起阴极夹杂物的作用,加速腐蚀(特别在酸性溶液中)。

  

  (5)磷(P)

  

  磷(0.05% ~0.5%),并不能改变铸铁在中性介质和大气条件下的耐蚀性能,但在某些介质,如未浓缩的无机酸溶液中,磷含量提高,促进析氢反应,导致耐蚀性下降。

  

  总的来讲,上述各元素在通常含量范围内对铸铁耐蚀性的影响并不明显。为了改善铸铁耐蚀性,通常向铸铁中加人Ni、Cr、Si、Cu和Al等合金元素;Ti(钛)、V(钒)等元素偶尔也作为合金元素加入。这些元索单独或联合加入对改善铸铁的耐腐蚀性和耐热性有很大的作用。

  

  在大部分市政应用领域,如:水、盐水、蒸汽、生活污水等,铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于铸铁的微观结构,在减弱振动能力方面,铸铁优于铸钢,因此更加有利于降低应力。

  

  综上所述,在叶轮和泵体上面,由于碳钢本身的耐腐蚀性较差,铸铁材质优于碳钢材质。所以我方建议使用铸铁HT200材料,以保证在使用时的耐腐蚀性。

  

  如果贵方坚持使用碳钢材质,我方将按照贵要求在叶轮和泵体上面使用碳钢材质。

  

  2015年8月22日


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