¿Cómo aumentar la resistencia de las válvulas de hierro fundido a la corrosión?

Las normas para válvula La resistencia a la corrosión en entornos operativos se ha ido endureciendo progresivamente en los últimos años. Por ejemplo, las válvulas utilizadas en sistemas de alcantarillado, centrales eléctricas que utilizan refrigeración por agua de mar y sistemas químicos han mostrado una cierta mejora en la resistencia a la corrosión. Por lo tanto, es esencial investigar la resistencia a la corrosión de las típicas válvula materiales, en particular para las válvulas de agua de mar de gran diámetro por encima de DN1000. Aumento. La resistencia a la corrosión de los materiales de fundición de uso frecuente para válvulas de gran diámetro válvulas se trata en este artículo.

Cast iron corrodes chemically or electrochemically most frequently, and the corrosion state might be homogenous, localized, stressed, or intergranular. Due to the hazard of localized, stressed, and intergranular corrosion, engineering demands that the corrosion be uniform. Cast iron corrosion is influenced by various parameters, including chemical makeup, metallographic structure, surface properties, other factors, and the corrosive medium’s makeup, activity, and temperature. Cast iron corrodes quite gradually in the environment.

As time passes, a protective film will eventually form on the casting’s surface, changing the alloy’s state from active to inert and considerably slowing the pace at which cast iron corrodes in the atmosphere. Due to the precipitation of special carbides and other compounds along the grain boundaries in alloy cast iron with obvious grain boundaries, the alloying elements present in the solid solution are diminished. As a result, intergranular corrosion quickly occurs along the grain boundaries, leading to holes or decreased strength of the cast iron. Pure iron, ferrite, and austenitic steels have excellent corrosion-resistant stability when other conditions are the same because the ideal structure, according to the theory of electrochemical corrosion, should be a single-phase and uniform metallographic structure. To improve corrosion resistance, however, only the homogenization of the metallographic structure may be considered since it is impossible to obtain cast iron with a single metallographic structure in advance.

En medios débiles en general, la fundición nutrida (fundición gris tras aleación) ofrece mayor resistencia a la corrosión que la fundición normal, según información específica. La estabilidad del hierro fundido inoculado en ácido sulfúrico a temperatura media es equivalente a la del hierro fundido de baja aleación. La fundición con baja aleación de níquel tiene una estabilidad 1,5 veces superior en ácido acético (0,5%-5,0%). Por lo tanto, puede servir como sustituto parcial de la fundición de baja aleación.

How to increase cast iron’s resistance to corrosion?

The preferable option is to select nurtured cast iron (Table 1) and the proper alloying to address it to increase cast iron’s capacity to withstand seawater corrosion. For instance, the metallographic structure of HT250Ni2 (Table 2) shows pearlite > 98%, fine flake, 75%–90% flake graphite, length 30–120m, binary phosphorus eutectic 1%, single pearlite, no carbide precipitation according to the rules of GB 9439, N grade gray cast iron has a tensile strength of N — (n), effectively preventing grain boundary corrosion. Additionally, not only is the matrix structure consistently polished following molten iron’s nurturing treatment, but the internal stress is markedly decreased, which can prevent stress corrosion.

It must be emphasized that depending on the amount of nickel and chromium added, nickel’s graphitization coefficient at the eutectic temperature is + 0.4. Chromium’s graphitization coefficient is – 1.2, so to avoid carbide precipitation at the grain boundary, Ni: Cr> 3:1, There should also be a margin to consider Mn’s potential to form carbides. The practice has shown that gray cast iron with 0.5% Cr will generate many carbides, making cutting challenging. Therefore, the more Cr content, the worse.

Hay otras varias formas de aumentar la resistencia a la corrosión de las válvulas de hierro fundido, entre ellas:

1. Selección de materiales: La elección de un material de hierro fundido específicamente diseñado para mejorar la resistencia a la corrosión puede mejorar significativamente el rendimiento de la válvulas. Por ejemplo, el uso de materiales como la fundición dúctil o la fundición aleada con mayores niveles de cromo, níquel u otros elementos resistentes a la corrosión puede ayudar a prevenir la corrosión.
2. Revestimientos protectores: La aplicación de revestimientos protectores en la superficie de las válvulas de hierro fundido puede proporcionar una capa adicional de protección contra la corrosión. Recubrimientos como el epoxi o el esmalte pueden aplicarse a las válvulas para crear una barrera que impida el contacto directo entre la superficie metálica y las sustancias corrosivas.
3. Protección catódica: Un método de protección catódica utiliza una superficie metálica como cátodo de una célula electroquímica para protegerla de la corrosión. Esto puede lograrse fijando ánodos de sacrificio o empleando sistemas de corriente impresa en las válvulas. Estos sistemas ayudan a prevenir la corrosión transfiriendo el potencial de corrosión a los ánodos de sacrificio o suministrando una corriente protectora a la válvula. válvulas.
4. Instalación correcta: Asegurarse de que las válvulas de hierro fundido se instalan correctamente también puede ayudar a mejorar su resistencia a la corrosión. Las técnicas de instalación adecuadas, como evitar el acoplamiento galvánico entre metales distintos, garantizar un sellado adecuado y proteger las válvulas de la exposición a entornos corrosivos, pueden ayudar a prevenir la corrosión.
5. Mantenimiento regular: La inspección, limpieza y mantenimiento periódicos de las válvulas de hierro fundido pueden ayudar a identificar y resolver posibles problemas de corrosión antes de que se agraven. Esto puede incluir la limpieza periódica de las válvulas, la reparación de cualquier revestimiento o capa protectora dañados y el control de la válvulas para detectar signos de corrosión u otros daños.
6. Controles medioambientales:La gestión del entorno en el que se utilizan las válvulas de hierro fundido también puede mejorar su resistencia a la corrosión. Por ejemplo, controlar el pH, la temperatura y la composición química del fluido o gas que circula por las válvulas puede ayudar a reducir el riesgo de corrosión.

It’s essential to consult with a qualified engineer or corrosion specialist to determine the most effective approach for improving the corrosion resistance of cast iron valves based on the specific operating conditions and requirements of the valves.

Conclusión

 Como resultado, no hay precipitación de carburo en el límite de grano, la fundición sólo puede tener tensiones internas menores, y la superficie y el interior de la fundición pueden reducirse. Una organización consistente puede prevenir eficazmente la corrosión local, intergranular y bajo tensión. La producción de agua de mar y agua reciclada utilizada en el espesor de la válvula de la tasa media de corrosión de ≤ 0,5 mm / a, extendiendo así la vida útil de la válvula.