ઉચ્ચ સિલિકોન ગરમી-પ્રતિરોધક કાસ્ટ આયર્ન શું છે? ઉત્પાદન પ્રક્રિયા કેવી રીતે કાર્ય કરે છે?

કાસ્ટ આયર્નમાં ચોક્કસ એલોયિંગ તત્વોની ચોક્કસ માત્રા ઉમેરીને, કેટલાક માધ્યમોમાં ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર સાથે એલોય કાસ્ટ આયર્ન મેળવી શકાય છે. ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું એક છે. 10% થી 16% સિલિકોન ધરાવતા એલોય કાસ્ટ આયર્નની શ્રેણીને ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન કહેવામાં આવે છે. 10% થી 12% સિલિકોન ધરાવતી કેટલીક જાતો સિવાય, સિલિકોન સામગ્રી સામાન્ય રીતે 14% થી 16% સુધીની હોય છે. જ્યારે સિલિકોનની સામગ્રી 14.5% કરતા ઓછી હોય છે, ત્યારે યાંત્રિક ગુણધર્મો સુધારી શકાય છે, પરંતુ કાટ પ્રતિકાર ઘણો ઓછો થાય છે. જો સિલિકોન સામગ્રી 18% થી વધુ સુધી પહોંચે છે, જો કે તે કાટ-પ્રતિરોધક છે, તો એલોય ખૂબ જ બરડ બની જાય છે અને કાસ્ટિંગ માટે યોગ્ય નથી. તેથી, ઉદ્યોગમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન છે જેમાં 14.5% થી 15% સિલિકોન હોય છે. [1]

ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નના વિદેશી વેપાર નામો છે ડ્યુરીરોન અને ડ્યુરીક્લોર (મોલિબ્ડેનમ ધરાવે છે), અને તેમની રાસાયણિક રચના નીચે આપેલા કોષ્ટકમાં બતાવ્યા પ્રમાણે છે.

મોડેલ	મુખ્ય રાસાયણિક ઘટકો, %
	સિલિકોન	મોલીબ્ડેનમ	ક્રોમિયમ	મેંગેનીઝ	સલ્ફર	ફોસ્ફરસ	લોખંડ
ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન	14.25	-	-	0.50-0.56	0.05	0.1	રહે
ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન ધરાવતું મોલિબડેનમ	14.25	3	少量	0.65	0.05	0.1	રહે

કાટ પ્રતિકાર

14% થી વધુની સિલિકોન સામગ્રી સાથે ઉચ્ચ-સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં સારી કાટ પ્રતિકાર હોય છે તેનું કારણ એ છે કે સિલિકોન એક રક્ષણાત્મક ફિલ્મ બનાવે છે જે કાટ પ્રતિરોધક નથી.

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન ઓક્સિડાઇઝિંગ મીડિયા અને ચોક્કસ ઘટાડતા એસિડ્સમાં ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે. તે વિવિધ તાપમાન અને નાઈટ્રિક એસિડ, સલ્ફ્યુરિક એસિડ, એસિટિક એસિડ, સામાન્ય તાપમાને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, ફેટી એસિડ્સ અને અન્ય ઘણા માધ્યમોના સાંદ્રતાનો સામનો કરી શકે છે. કાટ તે ઉચ્ચ-તાપમાન હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, સલ્ફ્યુરસ એસિડ, હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ, હેલોજન, કોસ્ટિક આલ્કલી દ્રાવણ અને પીગળેલા આલ્કલી જેવા માધ્યમો દ્વારા કાટ માટે પ્રતિરોધક નથી. કાટ પ્રતિકારના અભાવનું કારણ એ છે કે સપાટી પરની રક્ષણાત્મક ફિલ્મ કોસ્ટિક આલ્કલીની ક્રિયા હેઠળ દ્રાવ્ય બને છે, અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડની ક્રિયા હેઠળ વાયુયુક્ત બને છે, જે રક્ષણાત્મક ફિલ્મનો નાશ કરે છે.

યાંત્રિક ગુણધર્મો

ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન નબળા યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે સખત અને બરડ છે. તે બેરિંગ અસરને ટાળવી જોઈએ અને તેનો ઉપયોગ દબાણયુક્ત જહાજો બનાવવા માટે થઈ શકતો નથી. કાસ્ટિંગ સામાન્ય રીતે ગ્રાઇન્ડીંગ સિવાય અન્ય મશીન કરી શકાતું નથી.

મશીનિંગ કામગીરી

ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં કેટલાક એલોયિંગ તત્વો ઉમેરવાથી તેની મશીનિંગ કામગીરીમાં સુધારો થઈ શકે છે. 15% સિલિકોન ધરાવતા ઉચ્ચ-સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં રેર અર્થ મેગ્નેશિયમ એલોય ઉમેરવાથી કાસ્ટ આયર્નનું શુદ્ધિકરણ અને ડિગાસ થઈ શકે છે, કાસ્ટ આયર્નની મેટ્રિક્સ માળખું સુધારી શકે છે અને ગ્રેફાઈટને ગોળાકાર બનાવી શકે છે, આમ કાસ્ટ આયર્નની મજબૂતાઈ, કાટ પ્રતિકાર અને પ્રક્રિયા કામગીરીમાં સુધારો થાય છે; કાસ્ટિંગ માટે પ્રદર્શનમાં પણ સુધારો થયો છે. ગ્રાઇન્ડીંગ ઉપરાંત, આ ઉચ્ચ-સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નને અમુક પરિસ્થિતિઓમાં ચાલુ, ટેપ, ડ્રિલ અને સમારકામ પણ કરી શકાય છે. જો કે, તે હજુ પણ અચાનક ઠંડક અને અચાનક ગરમી માટે યોગ્ય નથી; તેનો કાટ પ્રતિકાર સામાન્ય ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન કરતા વધુ સારો છે. , અનુકૂલિત માધ્યમો મૂળભૂત રીતે સમાન છે.

13.5% થી 15% સિલિકોન ધરાવતા ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં 6.5% થી 8.5% તાંબુ ઉમેરવાથી મશીનિંગ કામગીરીમાં સુધારો થઈ શકે છે. કાટ પ્રતિકાર સામાન્ય ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન જેવો જ છે, પરંતુ નાઈટ્રિક એસિડમાં તે વધુ ખરાબ છે. આ સામગ્રી પંપ ઇમ્પેલર્સ અને સ્લીવ્સ બનાવવા માટે યોગ્ય છે જે મજબૂત કાટ અને વસ્ત્રો માટે પ્રતિરોધક છે. સિલિકોન સામગ્રીને ઘટાડીને અને એલોયિંગ તત્વો ઉમેરીને મશીનિંગ કામગીરીને પણ સુધારી શકાય છે. 10% થી 12% સિલિકોન (જેને મધ્યમ ફેરોસિલિકોન કહેવાય છે) ધરાવતા સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં ક્રોમિયમ, તાંબુ અને દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો ઉમેરવાથી તેની બરડતા અને પ્રક્રિયાક્ષમતામાં સુધારો થઈ શકે છે. તેને ફેરવી શકાય છે, ડ્રિલ કરી શકાય છે, ટેપ કરી શકાય છે, વગેરે અને ઘણા માધ્યમોમાં, કાટ પ્રતિકાર હજુ પણ ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નની નજીક છે.

10% થી 11%, વત્તા 1% થી 2.5% મોલિબ્ડેનમ, 1.8% થી 2.0% તાંબુ અને 0.35% દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો સાથેના મધ્યમ-સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં, મશીનિંગ કામગીરીમાં સુધારો થાય છે, અને તેને ફેરવી શકાય છે. પ્રતિરોધક. કાટ પ્રતિકાર ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન જેવો જ છે. પ્રેક્ટિસે સાબિત કર્યું છે કે આ પ્રકારના કાસ્ટ આયર્નનો ઉપયોગ નાઈટ્રિક એસિડના ઉત્પાદનમાં પાતળા નાઈટ્રિક એસિડ પંપના પ્રેરક તરીકે અને ક્લોરિન સૂકવવા માટે સલ્ફ્યુરિક એસિડ પરિભ્રમણ પંપના પ્રેરક તરીકે થાય છે, અને તેની અસર ખૂબ સારી છે.

ઉપરોક્ત ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ કાટ સામે નબળી પ્રતિકાર હોય છે. સામાન્ય રીતે, તેઓ ઓરડાના તાપમાને ઓછી સાંદ્રતાવાળા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં જ કાટનો પ્રતિકાર કરી શકે છે. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (ખાસ કરીને ગરમ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ) માં ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નના કાટ પ્રતિકારને સુધારવા માટે, મોલિબડેનમ સામગ્રીને વધારી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, 14% થી 16% ની સિલિકોન સામગ્રી સાથે ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં 3% થી 4% મોલિબ્ડેનમ ઉમેરવાથી મોલિબ્ડેનમ-સમાવતી ઉચ્ચ-સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન મેળવી શકાય છે જે હેઠળ કાસ્ટિંગની સપાટી પર મોલિબ્ડેનમ ઓક્સિક્લોરાઇડ રક્ષણાત્મક ફિલ્મ બનશે. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડની ક્રિયા. તે હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં અદ્રાવ્ય છે, આમ ઊંચા તાપમાને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ કાટ સામે પ્રતિકાર કરવાની તેની ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે. અન્ય માધ્યમોમાં કાટ પ્રતિકાર યથાવત રહે છે. આ ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નને ક્લોરિન-પ્રતિરોધક કાસ્ટ આયર્ન પણ કહેવામાં આવે છે. [1]

ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન પ્રોસેસિંગ

ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં ઉચ્ચ કઠિનતા (HRC=45) અને સારી કાટ પ્રતિકારના ફાયદા છે. તે રાસાયણિક ઉત્પાદનમાં યાંત્રિક સીલ ઘર્ષણ જોડી માટે સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે. કાસ્ટ આયર્નમાં 14-16% સિલિકોન હોવાથી, તે સખત અને બરડ છે, તેના ઉત્પાદનમાં કેટલીક મુશ્કેલીઓ છે. જો કે, સતત પ્રેક્ટિસ દ્વારા, તે સાબિત થયું છે કે ઉચ્ચ-સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન હજુ પણ ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં મશીન કરી શકાય છે.

ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નને લેથ પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, સ્પિન્ડલની ઝડપ 70~80 rpm પર નિયંત્રિત થાય છે, અને ટૂલ ફીડ 0.01 mm છે. રફ ટર્નિંગ પહેલાં, કાસ્ટિંગ કિનારીઓ જમીનથી દૂર હોવી જોઈએ. રફ ટર્નિંગ માટે મહત્તમ ફીડ રકમ સામાન્ય રીતે વર્કપીસ માટે 1.5 થી 2 મીમી હોય છે.

ટર્નિંગ ટૂલ હેડ મટિરિયલ YG3 છે, અને ટૂલ સ્ટેમ મટિરિયલ ટૂલ સ્ટીલ છે.

કટીંગ દિશા વિપરીત છે. કારણ કે ઉચ્ચ-સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન ખૂબ જ બરડ છે, સામાન્ય સામગ્રી અનુસાર કટીંગ બહારથી અંદર સુધી હાથ ધરવામાં આવે છે. અંતે, ખૂણાઓ ચિપ કરવામાં આવશે અને કિનારીઓ ચિપ કરવામાં આવશે, જેના કારણે વર્કપીસ સ્ક્રેપ થઈ જશે. પ્રેક્ટિસ મુજબ, રિવર્સ કટીંગનો ઉપયોગ ચીપિંગ અને ચીપિંગને ટાળવા માટે થઈ શકે છે, અને પ્રકાશ છરીની અંતિમ કટીંગ રકમ નાની હોવી જોઈએ.

ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નની ઉચ્ચ કઠિનતાને કારણે, ટર્નિંગ ટૂલ્સની મુખ્ય કટીંગ એજ સામાન્ય ટર્નિંગ ટૂલ્સથી અલગ છે, જેમ કે જમણી બાજુના ચિત્રમાં બતાવ્યા પ્રમાણે. ચિત્રમાં ત્રણ પ્રકારના ટર્નિંગ ટૂલ્સમાં નકારાત્મક રેક એંગલ છે. ટર્નિંગ ટૂલની મુખ્ય કટીંગ એજ અને સેકન્ડરી કટીંગ એજ વિવિધ ઉપયોગો અનુસાર અલગ અલગ ખૂણા ધરાવે છે. ચિત્ર a આંતરિક અને બાહ્ય પરિપત્ર વળાંકનું સાધન, મુખ્ય વિચલન કોણ A=10° અને ગૌણ વિચલન કોણ B=30° દર્શાવે છે. પિક્ચર b એ એન્ડ ટર્નિંગ ટૂલ, મુખ્ય ડિક્લિનેશન એંગલ A=39° અને સેકન્ડરી ડિક્લિનેશન એંગલ B=6° બતાવે છે. આકૃતિ C બેવલ ટર્નિંગ ટૂલ બતાવે છે, મુખ્ય વિચલન કોણ = 6°.

ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નમાં છિદ્રો ડ્રિલ કરવાની પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે બોરિંગ મશીન પર કરવામાં આવે છે. સ્પિન્ડલ સ્પીડ 25 થી 30 rpm છે અને ફીડ જથ્થો 0.09 થી 0.13 mm છે. જો ડ્રિલિંગ વ્યાસ 18 થી 20 મીમી હોય, તો સર્પાકાર ગ્રુવને ગ્રાઇન્ડ કરવા માટે ઉચ્ચ કઠિનતા સાથે ટૂલ સ્ટીલનો ઉપયોગ કરો. (ખાંચ ખૂબ ઊંડા ન હોવી જોઈએ). YG3 કાર્બાઇડનો ટુકડો ડ્રિલ બીટ હેડ અને ગ્રાઉન્ડમાં સામાન્ય સામગ્રીને ડ્રિલ કરવા માટે યોગ્ય ખૂણામાં એમ્બેડ કરવામાં આવે છે, તેથી ડ્રિલિંગ સીધી રીતે કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે 20 મીમી કરતા મોટા છિદ્રને ડ્રિલ કરો, ત્યારે તમે પહેલા 18 થી 20 છિદ્રો ડ્રિલ કરી શકો છો, અને પછી જરૂરી કદ અનુસાર ડ્રિલ બીટ બનાવી શકો છો. ડ્રિલ બીટનું માથું કાર્બાઇડના બે ટુકડાઓ (YG3 સામગ્રીનો ઉપયોગ થાય છે) સાથે એમ્બેડ કરવામાં આવે છે, અને પછી અર્ધવર્તુળમાં ગ્રાઉન્ડ થાય છે. છિદ્ર મોટું કરો અથવા તેને સાબર વડે ફેરવો.

અરજી

તેના શ્રેષ્ઠ એસિડ કાટ પ્રતિકારને કારણે, ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્નનો વ્યાપકપણે રાસાયણિક કાટ સંરક્ષણ માટે ઉપયોગ થાય છે. સૌથી લાક્ષણિક ગ્રેડ STSil5 છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે એસિડ-પ્રતિરોધક કેન્દ્રત્યાગી પંપ, પાઈપો, ટાવર્સ, હીટ એક્સ્ચેન્જર્સ, કન્ટેનર, વાલ્વ અને કોક્સ વગેરેના ઉત્પાદન માટે થાય છે.

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, ઉચ્ચ સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન બરડ હોય છે, તેથી સ્થાપન, જાળવણી અને ઉપયોગ દરમિયાન ખૂબ કાળજી લેવી જોઈએ. ઇન્સ્ટોલેશન દરમિયાન હેમરથી હિટ કરશો નહીં; સ્થાનિક તણાવ એકાગ્રતાને ટાળવા માટે એસેમ્બલી ચોક્કસ હોવી જોઈએ; ઓપરેશન દરમિયાન તાપમાનના તફાવત અથવા સ્થાનિક ગરમીમાં તીવ્ર ફેરફારો સખત પ્રતિબંધિત છે, ખાસ કરીને જ્યારે શરૂ કરો, બંધ કરો અથવા સાફ કરો, ત્યારે ગરમી અને ઠંડકની ગતિ ધીમી હોવી જોઈએ; તે દબાણ સાધનો તરીકે વાપરવા માટે યોગ્ય નથી.

તે વિવિધ કાટ-પ્રતિરોધક કેન્દ્રત્યાગી પંપ, નેસ્લર વેક્યૂમ પંપ, કોક્સ, વાલ્વ, ખાસ આકારના પાઈપો અને પાઇપ સાંધા, પાઈપો, વેન્ચુરી આર્મ્સ, સાયક્લોન સેપરેટર્સ, ડેનિટ્રિફિકેશન ટાવર્સ અને બ્લીચિંગ ટાવર્સ, કોન્સન્ટ્રેશન ફર્નેસ અને પ્રી-વોશિંગ મશીનમાં બનાવી શકાય છે. વગેરે. સંકેન્દ્રિત નાઈટ્રિક એસિડના ઉત્પાદનમાં, જ્યારે સ્ટ્રિપિંગ કૉલમ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે ત્યારે નાઈટ્રિક એસિડનું તાપમાન 115 થી 170 ડિગ્રી સેલ્સિયસ જેટલું ઊંચું હોય છે. કેન્દ્રિત નાઈટ્રિક એસિડ સેન્ટ્રીફ્યુગલ પંપ 98% સુધીની સાંદ્રતા સાથે નાઈટ્રિક એસિડનું સંચાલન કરે છે. તેનો ઉપયોગ હીટ એક્સ્ચેન્જર અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને નાઈટ્રિક એસિડના મિશ્રિત એસિડ માટે પેક્ડ ટાવર તરીકે થાય છે અને તે સારી સ્થિતિમાં છે. રિફાઇનિંગ ઉત્પાદનમાં ગેસોલિન માટે હીટિંગ ફર્નેસ, ટ્રાયસેટેટ સેલ્યુલોઝ ઉત્પાદન માટે એસિટિક એનહાઇડ્રાઇડ ડિસ્ટિલેશન ટાવર્સ અને બેન્ઝીન ડિસ્ટિલેશન ટાવર્સ, ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ ઉત્પાદન અને પ્રવાહી સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉત્પાદન માટે એસિડ પંપ, તેમજ વિવિધ એસિડ અથવા સોલ્ટ સોલ્યુશન પંપ અને કોક્સ, વગેરે. બધા ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા કાર્યક્રમોમાં વપરાય છે. સિલિકોન કાસ્ટ આયર્ન.

ઉચ્ચ સિલિકોન કોપર કાસ્ટ આયર્ન (GT એલોય) ક્ષાર અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ કાટ માટે પ્રતિરોધક છે, પરંતુ નાઈટ્રિક એસિડ કાટ માટે નથી. તે એલ્યુમિનિયમ કાસ્ટ આયર્ન અને ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકાર કરતાં વધુ સારી આલ્કલી પ્રતિકાર ધરાવે છે. તેનો ઉપયોગ પંપ, ઇમ્પેલર્સ અને બુશિંગ્સમાં કરી શકાય છે જે ખૂબ જ કાટ લાગતા હોય છે અને સ્લરી વસ્ત્રોને આધિન હોય છે.