Comment augmenter la résistance à la corrosion des robinets en fonte ?

Les normes pour les soupape La résistance à la corrosion dans les environnements opérationnels est devenue progressivement plus stricte ces dernières années. Par exemple, les vannes utilisées dans les systèmes d'égouts, les centrales électriques utilisant le refroidissement à l'eau de mer et les systèmes chimiques ont tous montré une certaine amélioration de la résistance à la corrosion. Il est donc essentiel d'étudier la résistance à la corrosion des vannes typiques de l'Union européenne. soupape en particulier pour les vannes d'eau de mer d'un grand diamètre supérieur à DN1000. Augmentation. La résistance à la corrosion des matériaux en fonte fréquemment utilisés pour les vannes de grand diamètre est en augmentation. soupapes est abordée dans cet article.

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.

Dans les milieux généralement faibles, la fonte nurture (fonte grise après alliage) offre une meilleure résistance à la corrosion que la fonte ordinaire, selon des informations spécifiques. La stabilité de la fonte inoculée dans l'acide sulfurique à température moyenne est équivalente à celle de la fonte faiblement alliée. La fonte à faible alliage de nickel a une stabilité 1,5 fois plus élevée dans l'acide acétique (0,5%-5,0%). Elle peut donc servir de substitut partiel à la fonte faiblement alliée.

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.

Il existe d'autres moyens d'augmenter la résistance à la corrosion des vannes en fonte, notamment :

1. Sélection des matériaux: Le choix d'un matériau en fonte spécialement conçu pour une meilleure résistance à la corrosion peut améliorer de manière significative les performances de l'appareil. soupapes. Par exemple, l'utilisation de matériaux tels que la fonte ductile ou la fonte alliée avec des niveaux plus élevés de chrome, de nickel ou d'autres éléments résistants à la corrosion peut aider à prévenir la corrosion.
2. Revêtements protecteurs: L'application de revêtements protecteurs sur la surface des vannes en fonte peut fournir une couche supplémentaire de protection contre la corrosion. Des revêtements tels que l'époxy ou l'émail peuvent être appliqués sur les vannes pour créer une barrière qui empêche le contact direct entre la surface métallique et les substances corrosives.
3. Protection cathodique: Une méthode de protection cathodique utilise une surface métallique comme cathode d'une cellule électrochimique pour la protéger de la corrosion. Cela peut être réalisé en fixant des anodes sacrificielles ou en utilisant des systèmes de courant imposé sur les vannes. Ces systèmes empêchent la corrosion en transférant le potentiel de corrosion aux anodes sacrificielles ou en fournissant un courant de protection aux vannes. soupapes.
4. Installation correcte: S'assurer que les vannes en fonte sont installées correctement peut également contribuer à améliorer leur résistance à la corrosion. Des techniques d'installation appropriées, telles qu'éviter le couplage galvanique entre des métaux différents, assurer une étanchéité adéquate et protéger les vannes de l'exposition à des environnements corrosifs, peuvent contribuer à prévenir la corrosion.
5. Entretien régulier: L'inspection, le nettoyage et l'entretien réguliers des vannes en fonte permettent d'identifier et de traiter les problèmes de corrosion potentiels avant qu'ils ne s'aggravent. Il s'agit notamment de nettoyer régulièrement les vannes, de réparer les revêtements ou les couches de protection endommagés et de surveiller l'état des vannes. soupapes à la recherche de signes de corrosion ou d'autres dommages.
6. Contrôles environnementaux :La gestion de l'environnement dans lequel les vannes en fonte sont utilisées peut également améliorer leur résistance à la corrosion. Par exemple, le contrôle du pH, de la température et de la composition chimique du fluide ou du gaz qui circule dans les vannes peut contribuer à réduire le risque de corrosion.

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.

Conclusion

 Par conséquent, il n'y a pas de précipitation de carbure à la limite du grain, la coulée ne peut avoir qu'une contrainte interne mineure, et la surface et l'intérieur de la coulée peuvent être réduits. Une organisation cohérente peut prévenir efficacement la corrosion locale, intergranulaire et sous contrainte. Production d'eau de mer et d'eau recyclée utilisée dans l'épaisseur de la vanne du taux de corrosion moyen de ≤ 0,5mm / a, prolongeant ainsi la durée de vie de la vanne.