球墨 鑄鐵在各種環境中的耐蝕性主要由其成分和微觀組織結構決定。鑄鐵成分中各元素對其耐蝕性都有影響,碳、矽、錳、磷、硫是鑄鐵中必然存在的元素。
(1)碳(C)
碳量愈高,其組織中石墨和滲碳體的含量就愈高。陰極面積增大,析氫反應加速。 在非氧化性酸中的腐蝕速度隨含碳量增加而加快。 在氧化性酸中,陰極組分石墨和滲碳體使合金易轉變為鈍態,腐蝕速度下降。在中性溶液中,陰極為氧的去極化作用,含碳量變化對腐蝕速度無重大影響。
(2)矽元素(Si)
球墨鑄鐵中通常都含有1%~3%的矽。當矽含量達到4%左右時,可適當增加鑄鐵的耐蝕性。而當矽含量達到14%以上時,鑄鐵的耐蝕性將顯著提高。不過矽含量的增加會使得鑄鐵的力學效能變得很差,當矽含量大於16%時,鑄鐵就會變得很脆、很難加工、因此,鑄鐵中矽含量一般控制在14%~16%內。
① 矽的加入,可在鑄鐵表面形成緻密的SiO2保護膜,這層膜具有很高的電阻率和較高的化學穩定性,阻止腐蝕介質對鑄鐵的進一步腐蝕。
② 矽的加入還可以使鑄鐵組織中的基體金屬即陽極區域產生鈍化,提高電極電位,有效地提高鑄鐵的抗化學腐蝕和電化學腐蝕能力。
(3)錳(Mn)
錳和矽在通常含量範圍內(Mn 0.5%~0.8%,Si
1%~2%),並不影響鑄鐵的耐蝕效能。
(4)硫(S)
硫與鐵、錳反應生成硫化物呈單獨相析出,起陰極夾雜物的作用,加速腐蝕(特別在酸性溶液中)。
(5)磷(P)
磷(0.05% ~0.5%),並不能改變鑄鐵在中性介質和大氣條件下的耐蝕效能,但在某些介質,如未濃縮的無機酸溶液中,磷含量提高,促進析氫反應,導致耐蝕性下降。
總的來講,上述各元素在通常含量範圍內對鑄鐵耐蝕性的影響並不明顯。為了改善鑄鐵耐蝕性,通常向鑄鐵中加人Ni、Cr、Si、Cu和Al等合金元素;Ti(鈦)、V(釩)等元素偶爾也作為合金元素加入。這些元索單獨或聯合加入對改善鑄鐵的耐腐蝕性和耐熱性有很大的作用。
球墨 鑄鐵在各種環境中的耐蝕性主要由其成分和微觀組織結構決定。鑄鐵成分中各元素對其耐蝕性都有影響,碳、矽、錳、磷、硫是鑄鐵中必然存在的元素。
(1)碳(C)
碳量愈高,其組織中石墨和滲碳體的含量就愈高。陰極面積增大,析氫反應加速。 在非氧化性酸中的腐蝕速度隨含碳量增加而加快。 在氧化性酸中,陰極組分石墨和滲碳體使合金易轉變為鈍態,腐蝕速度下降。在中性溶液中,陰極為氧的去極化作用,含碳量變化對腐蝕速度無重大影響。
(2)矽元素(Si)
球墨鑄鐵中通常都含有1%~3%的矽。當矽含量達到4%左右時,可適當增加鑄鐵的耐蝕性。而當矽含量達到14%以上時,鑄鐵的耐蝕性將顯著提高。不過矽含量的增加會使得鑄鐵的力學效能變得很差,當矽含量大於16%時,鑄鐵就會變得很脆、很難加工、因此,鑄鐵中矽含量一般控制在14%~16%內。
① 矽的加入,可在鑄鐵表面形成緻密的SiO2保護膜,這層膜具有很高的電阻率和較高的化學穩定性,阻止腐蝕介質對鑄鐵的進一步腐蝕。
② 矽的加入還可以使鑄鐵組織中的基體金屬即陽極區域產生鈍化,提高電極電位,有效地提高鑄鐵的抗化學腐蝕和電化學腐蝕能力。
(3)錳(Mn)
錳和矽在通常含量範圍內(Mn 0.5%~0.8%,Si
1%~2%),並不影響鑄鐵的耐蝕效能。
(4)硫(S)
硫與鐵、錳反應生成硫化物呈單獨相析出,起陰極夾雜物的作用,加速腐蝕(特別在酸性溶液中)。
(5)磷(P)
磷(0.05% ~0.5%),並不能改變鑄鐵在中性介質和大氣條件下的耐蝕效能,但在某些介質,如未濃縮的無機酸溶液中,磷含量提高,促進析氫反應,導致耐蝕性下降。
總的來講,上述各元素在通常含量範圍內對鑄鐵耐蝕性的影響並不明顯。為了改善鑄鐵耐蝕性,通常向鑄鐵中加人Ni、Cr、Si、Cu和Al等合金元素;Ti(鈦)、V(釩)等元素偶爾也作為合金元素加入。這些元索單獨或聯合加入對改善鑄鐵的耐腐蝕性和耐熱性有很大的作用。