Question 1

Medžiagų, kurios naudojamos siurblių ir sandariklių gamyboje, aprašymai ir cheminis suderinamumas su įvairiomis terpėmis

Artūras Januška · Accepted Answer

CAST IRONS (KETŪS)

Ketùs arba špižius – eutektiškai stingstantis geležies, anglies ir silicio lydinys, sudarytas iš daugiau kaip 95 % Fe ir 2,1−4,0 % C bei 0,6−3,0 % Si. Ketaus rūšys: • pilkasis ketus (angl. gray pig iron (JAV), grey pig iron (D. Britanija), grey cast iron; rus. серый чугун) – jame beveik visa anglis yra laisvo plokštelinio grafito pavidalo, todėl lūžtant pilkajam ketui lūžio paviršius būna pilkas nuo grafito plokštelių, o lūžio paviršius būna nelygus, nes skilimo plokštumėlės sutampa su grafito plokštelių paviršių orientacija. • kalusis ketus (angl. malleable cast iron; rus. ковкий чугун) – turi 2–2,7 % dribsnių pavidalo grafito. • legiruotasis ketus (angl. alloy cast iron; alloy pig iron; rus. легированный чугун) – ketus, į kurį gali būti pridėta Mn, Cr, Ni, Mo, Si, Cu, Al: • baltasis ketus (angl. white cast iron; rus. белый чугун) – į jo sudėtį įeina ne tik anglis, bet ir kitų elementų priemaišos: 3,5–3,6 % C, 0,6–1 % Si, 0,5–0,6 % Mn, 0,5–1,75 % Ni, ~0,2 % V, ~0,5 % P. Baltuoju šis ketus vadinamas todėl, kad lūžimo paviršius būna baltas, nes lūžta ties karbido dalelėmis, kurios nėra pilkos, kaip pilkajame ketuje. • antifrikcinis ketus (angl. bearing cast iron; rus. антифрикционный чугун) – turintis ne tik anglies ir silicio (3,6 % C, 2,2–2,4 % Si), bet ir kitų priemaišų – 0,6–0,9 % Mn, 0,15–0,25 % P, iki 0,12 % S, 0,20–0,35 % Cr, 0,3–0,4 % Ni, 0,2–0,3 % Cu. • chromnikelinis ketus (angl. chromium – nickelcast iron; rus. хромникелевый чугун) – į šio ketaus sudėtį įeina ir 0,2–1,5 % Cr ir 0,2–4 % Ni. Ketus linkęs būti trapus, išskyrus vieną jo rūšį – kalųjį ketų. Dėl žemos lydymosi temperatūros, gero takumo ir liejamumo, puikaus mechaninio apdorojamumo, atsparumo deformacijoms ir dilimui ketūs yra plačiai naudojama inžinerinė medžiaga, iš kurios gamina vamzdžius, mašinų dalis (pvz., cilindrų galvutes, blokus, pavarų dėžių korpusus). Tačiau ketus yra netinkamas naudoti aplinkoje, kur galimi staigūs temperatūros svyravimai ar mechaniniai smūgiai.

Grey cast iron (pilkasis ketus)

Pilkojo ketaus struktūra pasižymi būdinga žvynelinio pavidalo laisvojo grafito forma. Likusi struktūros dalis sudaryta daugiausia iš perlito, kuris yra grynos geležies (ferito) ir geležies karbido (cementito) mišinys. Medžiaga pasižymi maža kaina ir puikiomis liejimo savybėmis. Naudojimo ribos: Pilkasis ketaus gali būti naudojamas esant terpės 5,5–14 pH intervalui, jei chlorido kiekis neviršija 200 mg/l. Didžiausio leistino chlorido kiekio riba priklauso nuo pH ir deguonies kiekio. Esant didesniam chloridų kiekiui, pilkasis ketaus turėtų būti dažytas epoksidine derva su cinko anodais.

Nodular iron (mazoninis/mazginis ketus)

Šio tipo ketaus struktūrai būdinga mazginė laisvojo grafito forma. Likusią struktūros dalį daugiausia sudaro perlitas ir feritas. Naudojamas gaminti įtempiamoms dalims, kur reikalingas didelis stipris ar elastingumas. Atsparumas korozijai ir dilimui yra panašus kaip ir pilkojo ketaus.

High chromium cast iron (ketus, kuriame yra aukšta chromo koncentracija)

Ketuje su aukšta chromo koncentracija chromas sudaro 15–30% ir maždaug 3% anglies. Kietėjimo metu chromas ir anglis virsta karbidais. Karbidai yra labai kieti, o medžiagos kietumas yra 60 HRC, todėl jie labai atsparūs abrazyviniam dilimui ir erozijai-korozijai. Atsparumas korozijai yra šiek tiek geresnis nei pilkojo ketaus.

Ni-hard (Ni-kietas)

Ni-hard yra baltasis ketus legiruotas chromu ir nikeliu, pasižymintis aukštu kietumu apie 55 HRC. Atitinkamai, palyginus su pilkuoju ketumi, atsparumas dilimui yra daug geresnis. Atsparumas korozijai yra lygus pilkojo ketaus atsparumui.

Ni-resist (Ni-atsparus)

Ni-resist yra ketaus lydinių, legiruotų nikeliu, grupė. Nikelio pridėjimas šiek tiek pagerina atsparumą korozijai, palyginus su pilkuoju ketumi. Ši medžiaga gali būti naudojama jūrinėje aplinkoje. Pridedamas nikelio kiekis svyruoja tarp 13–35%.

CARBON STEELS (ANGLINIAI PLIENAI)

Anglies plienų arba struktūrinių plienų anglies kiekis juose sudaro iki 1,3%, o legiruotų su manganu - iki 1,5%. Gali būti naudojami ir kiti legiruojantys elementai, tačiau bendras jų kiekis retai viršija 5%. Norint padidinti stiprumą ir kietumą, šie plienai gali būti grūdinami. Dėl mažo legiruotųjų elementų kiekio atsparumas korozijai yra ne mažesnis kaip pilkojo ketaus. Didėjant anglies procentinei daliai, termiškai apdorojant plienas gali tapti tvirtesnis; tačiau jis tampa mažiau lankstus. Nepriklausomai nuo terminio apdorojimo, didesnis anglies kiekis sumažina suvirinamumą.

STAINLESS STEELS (NERŪDIJANTYS PLIENAI)

Austenitic stainless steels (Austenitinis nerūdijantis plienas)

Austenitinis nerūdijantis plienas yra mažo stiprumo ir nėra kietas. Legiravimo elementai yra: chromas 16–26%, nikelis 7–26%, molibdenas iki 7%. Pridedant nedaug vario ir azoto, atsparumas korozijai dar labiau pagerėja. Paprastai austenitiniai plienai būna nemagnetiniai, tačiau po apdirbimo austenitinis plienas tampa magnetiniu. Apsaugos nuo korozijos charakteristikos svyruoja nuo gerų iki puikių priklausomai nuo legiravimo priedų kiekio. Šios markės plienas taip pat labai atsparus karščiui ir gali būti naudojamas aukštų temperatūrų veikiamuose įrenginiuose. Austenitiniai plienai yra santykiniai minkšti ir negali būti kietinami, tačiau juos lengva suvirinti. Naudojimo ribos: pH intervalas 0–14, su sąlyga, kad chlorido jonų nebūtų prie žemų pH reikšmių arba jų buvimas pliene būtų stipriai ribotas, jei pH ribos aukščiau 6.

Ferritic-Austenitic stainless steels (Feritinis-austenitinis nerūdijantis plienas)

Feritinis-austenitinis nerūdijantis plienas turi dupleksinę ferito ir austenito struktūrą. Jie yra magnetiniai, bet negrūdinti (nesukietinti). Legiravimo elementai yra: chromas 24–27%, nikelis 4–7%, molibdenas iki 4%. Feritiniai austenitiniai nerūdijantys plienai, taip pat vadinami dupleksiniais plienais, yra palyginti gausiai legiruoti ir turi magnetinių savybių. Jie negali būti kietinami, tačiau yra gana didelio stiprumo ir paprastai pasižymi labai geromis korozinio atsparumo savybėmis. Naudojimo ribos: pH intervalas 0–14, su sąlyga, kad chlorido jonų nebūtų prie žemų pH reikšmių arba jų buvimas pliene būtų stipriai ribotas, jei pH ribos aukščiau 6.

Martensitic stainless steels (Martensitinis nerūdijantis plienas)

Martensitinis nerūdijantis plienas pasižymi aukštu mechaniniu stiprumu ir gali būti grūdinamas. Legiruojamasis elementas - chromas sudaro tarp 12-18%. Kai kuriais atvejais pridedama 1,25–2,5% nikelio. Martensitinių nerūdijančių plienų sudėtyje, be chromo, yra ir anglies. Pastaroji laikoma priemaiša visose kitose nerūdijančio plieno rūšyse. Anglis užtikrina, kad martensitiniai plienai gali būti sukietinami ir įgauti didelį stiprumą, o tai reiškia, kad jie gali būti naudojami mechaniniuose komponentuose, kur reikalinga tam tikra antikorozinė apsauga, pavyzdžiui, vandens siurbliuose. Nepaisant to, dėl sudėtyje esančios anglies pablogėja atsparumas korozijai. Skirtingai nuo kitų rūšių, suvirinti martensitinius nerūdijančius plienus būna sunkiau. Šie plienai turi magnetinių savybių. Naudojimo ribos: pH intervalas 2-14 su sąlyga, kad nėra chloridų. Martensitiniai plienai pasižymi žemu atsparumu jūros vandeniui ir kitiems skysčiams, kuriuose yra chlorido.

ALUMINIUM ALLOYS (ALIUMINIO LYDINIAI)

Aliuminis pasižymi mažu tankiu ir tuo, kad jį galima lieti išlaikant aukštas tolerancijas. Aliumininės dalys daugiausia gaminamos liejant slėginiu formavimo būdu, tačiau taip pat įmanomas liejimo būdas smėlio formose arba naudojant daugkartines metalines formas – kokiles (kokilinis liejimas). Aliuminio lydiniuose dažniausiai naudojami magnio, silicio, mangano, cinko ir vario elementai. Aliuminis yra savaime lengvas, stiprus ir atsparus korozijai bei įtrūkimams. Sumaišius su nedideliais kitų metalų kiekiais, jo tvirtumas prilygsta plienui, nors yra lengvesnis ir tąsesnis už plieną. Naudojimo ribos: Gėlame vandenyje pH intervalas yra 5–9. Aliuminis turi mažą atsparumą druskos vandeniui dėl jo jautrumo galvaninei korozijai. Jei siurbliai iš aliuminio naudojami druskos turinčiame vandenyje, jie turėtų būti su cinko anodais. Stacionariuose ilgo naudojimo įrenginiuose, jei šalia yra plieninių konstrukcijų, aliuminio siurbliai neturėtų būti naudojami, nes cinko anodai greitai sunaudojami.

COPPER ALLOYS (VARIO LYDINIAI)

Brass (Žalvaris)

Žalvaris yra vario lydinys, kuriame daugiausia vario ir cinko. Cinkas lydinį sustiprina, daro jį plastiškesnį, atsparesnį dilimui, tačiau mažiau laidų elektrai ir šilumai, mažiau atsparų korozijai. Žalvaris lengvai liejamas ir deformuojamas. Naudojimo ribos: Žalvaris yra atsparus pH intervale 6–10. Ši medžiaga pasižymi geresnėmis antikorozinėmis savybėmis nei ketus ir anglinis plienas. Korozija nekils gaminiuose, kuriuose šios medžiagos yra naudojamos. Žalvaris yra šiek tiek atsparus jūros vandeniui.

Bronze (Bronza)

Bronzą galima skirstyti į alavo bronzą ir aliuminio bronzą. Pirmoji rūšis - vario ir alavo lydinys. Atsparumas korozijai yra geresnis nei žalvario. Aliuminio bronzą sudaro varis, aliuminis ir paprastai nedideli nikelio, mangano ir geležies kiekiai. Medžiagą galima kalti, valcuoti ir lieti. Korozinis atsparumas jūros vandeniui yra labai geras. Alavinė bronza yra seniausia, geriausių mechaninių, gerų liejamųjų savybių, labai atspari korozijai, turi antifrikcinių savybių, kadangi joje yra alavo, dvigubai brangesnė už žalvarį. Naudojimo ribos: Aliuminio bronzos pH intervalas yra 3–11. Aliuminio bronza nėra atspari vandenilio sulfidui, kuris gali išsiskirti iš ežerų ir jūrų dugno, ypač uostų vietose. Kai kuriuose nuotekų vandenyse taip pat gali būti vandenilio sulfido.

MECHANINIŲ SANDARIKLIŲ MEDŽIAGOS

Aluminium oxide (Aliuminio oksidas)

Aliuminio oksidas yra keraminė medžiaga, pasižyminti labai aukštu atsparumu korozijai, pH intervalas yra 0–14. Medžiaga yra kieta ir pasižymi geru atsparumu dilimui. Naudojimo ribos: Aliuminio oksidas yra trapus, o slydimo savybės nėra tokios geros kaip cementuotų karbidų. Dėl to aliuminio oksidas gali būti naudojamas tik kaip mažo veleno skersmens mechaninio sandarinimo medžiaga. Tinka tiek besisukančioms, tiek ir stacionarioms sandariklių dalims.

Cemented carbide (Cementuotas karbidas)

Cementuoti karbidai yra sudaryti iš mažų ir kietų dalelių metalinėje matricoje. Cementuoti karbidai yra kieti, pasižymi geromis šiluminėmis, geromis slydimo savybėmis, todėl yra puikūs kaip sandarinimo medžiagos naudojamos mechaniniuose sandarikliuose. Naudojimo ribos: Atsparumas korozijai yra geras pH intervalo ribose: 3–14. Tinkama medžiaga siurbliams apsaugotiems cinko anodais jūros vandenyje.

Silicon carbide (Silicio karbidas)

Yra trys skirtingi silicio karbidų tipai: transformuoti, sukepinti ir sujungti reakcija (RSiC). Pastarasis yra geriausias pasirinkimas mechaniniams veleno sandarikliams, nes jis turi geras slydimo, šilumines savybes, pasižymi puikiu cheminiu atsparumu agresyvioms terpėms ir yra atsparus jūros vandeniui. Naudojimo ribos: Silicio karbidas gali būti naudojamas pH intervale 0-10. Silicio karbidas yra trapus ir mažo mechaninio stiprumo, todėl reikia atsargiai elgtis su šia medžiaga, kad mechaniškai nepažeisti.

GUMOS

Nitrile rubber (Nitrilo kaučiukas)

Nitrilo kaučiukas (NBR) pasižymi aukštu atsparumu alyvos, benzino ir šarminių skysčių poveikiui. Išsipūtimas vandenyje yra nedidelis. NBR pasižymi geru atsparumu dilimui, todėl dažnai naudojamas kaip įklojamoji medžiaga, siekiant apsaugoti nuo dilimo. Naudojimo ribos: NBR nėra atsparus esteriams, eteriams, ketonams, toluenui ar stiprioms rūgštims ir yra mažai atsparus saulės spinduliams. Aukščiausia vandens temperatūra yra 70°C.

Fluorinated rubber (Fluoruotas kaučiukas)

Fluorintas kaučiukas (FPM), dar kitaip vadinamas „Viton“, naudojamas ten, kur reikalingas geras cheminis atsparumas. FPM pasižymi dideliu atsparumu rūgštims, benzinui, aliejui ir daugumai tirpiklių. Jis taip pat turi gerą atsparumą saulės šviesai. Naudojimo ribos: Atsparumas šarminiams skysčiams yra ribotas. Tirpikliai, tokie kaip eteriai, esteriai ir ketonai, gali pulti FPM. Likutinė deformacija prie aukšto suspaudimo išlieka santykinai aukšta vandens temperatūroje virš 70°C. FPM yra tinkamas naudoti iki 90°C. Mechaninio dėvėjimosi savybės yra vidutiniškos.

Perfluorinated rubber (Perfluoruotas kaučiukas)

Perfluoruotas kaučiukas (FFKM) pasižymi dideliu cheminiu atsparumu daugumai chemikalų net esant aukštai temperatūrai. Medžiaga beveik neturi jokių apribojimų, išskyrus kainą.

Chlorinated polyethylene rubber (Chlorintas polietileno kaučiukas)

Chlorintas polietileno kaučiukas (CM / CPE) yra į gumą panaši medžiaga, kuri primena chloropreno gumą, tačiau turi geresnį atsparumą mineralinėms alyvoms ir benzinui. Jo savybės išorinei supančiai aplinkai ir atsparumas temperatūrai yra geri. Ši medžiaga dažnai naudojama kaip išorinis kabelių apvalkalas. Naudojimo ribos: Chlorintas polietileno kaučiukas pasižymi mažu atsparumu stiprioms oksiduojančioms rūgštims, vandens garams ir kai kuriems tirpikliams.

Silicone rubber (Silikoninė guma)

Silikono kaučiukas pasižymi labai geru atsparumu cheminėms medžiagoms ir lauko sąlygoms (tiek saulės šviesai, tiek ozonui). Naudojimo ribos: Žemas atsparumas dilimui. Naudojamas, kai maksimali vandens temperatūra yra iki 90° C.

PLASTIKAI (PLASTMASĖS)

Polyamide (PA) (Poliamidas)

Poliamidas (PA), dar kitaip vadinamas nailonu, yra įvairių rūšių, pasižyminčių skirtingomis savybėmis. Poliamidai turi geras mechanines savybes, ypač tie poliamidų tipai, kurie užpildyti stiklo pluoštu. Visi poliamidai turi gerą cheminį atsparumą aliejui, benzinui, alkoholiams ir šarminiams skysčiams. Naudojimo ribos: Visi poliamidai sugeria santykinai didelį vandens kiekį, o tai neleidžia jų naudoti, jei svarbu aukštas matmenų stabilumas. Vandens absorbcija taip pat turi įtakos mechaninėms savybėms. Poliamidų savybės blogėja dėl sąveikos su stipriomis rūgštimis, balikliais ir kai kurių tirpikliais.

Polyetheylene (Polietilenas)

Polietilenas (PE) yra sąlyginai paprastos konstrukcijos plastikas, kuris nėra skirtas mechaniškai įtemptoms konstrukcijoms. Cheminis šio plastiko atsparumas yra gana geras. Naudojimo ribos: Atsparumas saulės šviesai ir šilumai yra prastas, tačiau jį galima pagerinti stabilizatoriais. Maksimali vandens ar oro temperatūra yra 70°C.

Fluoroplastics (Fluoroplastikai)

Fluoroplastikams (FEP ir PVDF) būdingas puikus cheminis atsparumas ir kad jie gali būti naudojami plačiame temperatūros intervale (nuo –100° C iki + 150° C). Vandens absorbcija yra labai maža, o fluoroplastikai yra atsparūs saulės spinduliams. Naudojimo ribos: Fluoroplastikus gali būti sunku panaudoti liejimo su aukštu slėgiu procesuose. Kaina palyginti aukšta. PVDF nėra stabilus, kai pH 12 ir daugiau.

Polycarbonate (PC) (Polikarbonatas)

Polikarbonatas (PC) pasižymi puikiomis atsparumo smūgiams savybėmis ir temperatūrinėmis charakteristikomis ore. Medžiagai būdingas geras matmenų stabilumas. Polikarbonatas yra atsparus silpnoms rūgštims, alkoholiams (išskyrus metanolį) ir augaliniams riebalams bei aliejams. Naudojimo ribos: PC neturėtų būti naudojamas vandenyje, aukštesnėje kaip 60° C temperatūroje. Jį paveikia oksiduojančios rūgštys, šarmai (pH maksimalus 9), amonis, metanolis, aromatiniai ir chlorinti angliavandeniliai.

Polyurethane (Poliuretanas)

Poliuretanas (PUR) - tai bendras pavadinimas didelės termoreaktingų plastikų grupės, nuo minkštų elastomerinių iki kietų ir standžių plastikų. Svarbi minkštųjų poliuretanų savybė yra puikus atsparumas dilimui. Standūs poliuretanai dažnai sutvirtinami stiklo pluoštu. Naudojimo ribos: Cheminis atsparumas nėra toks geras. Esterio tipo poliuretanai yra jautrūs hidrolizei, todėl jie nėra atsparūs vandenyje, kurio temperatūra aukštesnė kaip 40°C.

Polypropylene (Polipropilenas)

Polipropilenas (PP) yra termoplastikas, pasižymintis geromis atsparumo "medžiagos nuovargiui" savybėmis. Jis dažnai sutvirtinamas stiklo pluoštu. Polipropileno mechaninės savybės išlieka vandenyje. Tai chemiškai atsparus, standus konstrukcinis plastikas, pasižymintis geromis dialektrinėmis savybėmis. Lyginant su kitais plastikais yra vienas iš lengviausių plastikų, vandenyje neskęsta, kadangi jo tankis - 0,92 g/cm3. Atsparus rūgštims, šarmams, korozijai. Negeria drėgmės, lengvai virinamas. Nekeksmingas, higieniškas, galima naudoti kontakte su maisto produktais ir geriamu vandeniu. PP su UV apsauga, atsparus atmosferos poveikiams, kas užtikrina ilgaamžiškumą jį naudojant lauko sąlygomis. Naudojimo ribos: Gana geras cheminis atsparumas. Išimtys yra: halogenai, anglies tetrachloridas, koncentruota azoto rūgštis ir stiprios oksiduojančios cheminės medžiagos.

Polyfenylenesulfide (Polifenilensulfidas)

Polifenilensulfidas (PPS) yra termoplastas, kuris yra labai standus ir kietas. Medžiaga gali būti naudojama aukštoje temperatūroje, net vandenyje. Cheminis atsparumas yra labai geras. Naudojimo ribos: Atsparumas smūgiams yra mažas. Atitinkamai, dalys, kurios pagamintos iš šio plastiko, neturėtų būti veikiamos smūgiuojant.

Vinylester (Vinilesteris)

Vinilesteris (VE) priklauso termoreaktingų plastikų grupei - poliesteriams. Vis dėlto vinilolesteris yra atsparus hidrolizei ir turi daug geresnį cheminį atsparumą nei poliesteris. Vinilesteris dažnai yra armuojamas stiklo pluoštu, kuris suteikia labai gerą mechaninį stiprumą. Naudojimo ribos: Dalys iš vinilesterio gaminamos presuojant, o tai gali apriboti konstrukcinį dizainą.

Thermoplastic polyester (Termoplastinis poliesteris)

PBT, polibutilenetereftalatas ir PET, polietilenteretereftalatas yra panašių savybių termoplastikai. Kaip inžineriniai plastikai, PBT ir PET dažnai maišomi. Vandens absorbcija yra maža, o cheminis atsparumas yra geras. Naudojimo ribos: Kaip termoreaktingas poliesteris, PBT ir PET nėra atsparūs hidrolizei (t.y. nėra atsparūs vandeniui aukštesnėje nei 40°C temperatūroje).

Thermoplastic polyurethane (Termoplastinis poliuretanas)

TPAU, esterpoliuuretanas ir TPEU, eterio poliuretanas abu priklauso termoplastinių elastomerų grupei. Juos galima išlieti po spaudimu su kietumu nuo 70–90 ShA (gumos pavidalo) iki 40–60 ShD (panašaus į plastiką). Eterio tipas (TPEU) pasižymi puikiomis atsparumo dilimui savybėmis. TPEU taip pat turi geresnį atsparumą hidrolizei nei TPAU. Termoplastiniai poliuretanai yra atsparūs ozonui, saulės šviesai ir daugumai alyvų. Naudojimo ribos: Aukščiausia abiejų medžiagų temperatūra vandenyje yra 40°C. Medžiagos gali būti užpildytos stiklo pluoštu, jei reikia užtikrinti aukštesnį atsparumą dilimui. Daugiau informacijos apie cheminį įvairių medžiagų suderamumą rasite Cheminio medžiagų suderinamumo lentelėje (paspauskite ant nuorodos) Tinklalapyje https://allpumps.com.au/chemical-compatibility-guide/ rasite cheminio suderinamumo vadovą. Jis vertingas ypač tuo, kad jame nurodytas ketaus, nerūdijančio plieno AISI 304 ir AISI 316 cheminis suderinamumas su daugiau kaip 1700 įvairių cheminių medžiagų. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad tai tik bendro pobūdžio informacija. Duomenys lentelėje pateikti, esant terpių temperatūrai: +21°C. Jei temperatūra skiriasi nuo šios, tai gali paveikti skysčio suderinamumą su nurodytomis siurblio medžiagomis, pagreitinant cheminio poveikio reakciją.

Question 2

Medžiagų, kurios naudojamos siurblių ir sandariklių gamyboje, aprašymai ir cheminis suderinamumas su įvairiomis terpėmis

Artūras Januška · Accepted Answer

CAST IRONS (KETŪS)

Ketùs arba špižius – eutektiškai stingstantis geležies, anglies ir silicio lydinys, sudarytas iš daugiau kaip 95 % Fe ir 2,1−4,0 % C bei 0,6−3,0 % Si. Ketaus rūšys: • pilkasis ketus (angl. gray pig iron (JAV), grey pig iron (D. Britanija), grey cast iron; rus. серый чугун) – jame beveik visa anglis yra laisvo plokštelinio grafito pavidalo, todėl lūžtant pilkajam ketui lūžio paviršius būna pilkas nuo grafito plokštelių, o lūžio paviršius būna nelygus, nes skilimo plokštumėlės sutampa su grafito plokštelių paviršių orientacija. • kalusis ketus (angl. malleable cast iron; rus. ковкий чугун) – turi 2–2,7 % dribsnių pavidalo grafito. • legiruotasis ketus (angl. alloy cast iron; alloy pig iron; rus. легированный чугун) – ketus, į kurį gali būti pridėta Mn, Cr, Ni, Mo, Si, Cu, Al: • baltasis ketus (angl. white cast iron; rus. белый чугун) – į jo sudėtį įeina ne tik anglis, bet ir kitų elementų priemaišos: 3,5–3,6 % C, 0,6–1 % Si, 0,5–0,6 % Mn, 0,5–1,75 % Ni, ~0,2 % V, ~0,5 % P. Baltuoju šis ketus vadinamas todėl, kad lūžimo paviršius būna baltas, nes lūžta ties karbido dalelėmis, kurios nėra pilkos, kaip pilkajame ketuje. • antifrikcinis ketus (angl. bearing cast iron; rus. антифрикционный чугун) – turintis ne tik anglies ir silicio (3,6 % C, 2,2–2,4 % Si), bet ir kitų priemaišų – 0,6–0,9 % Mn, 0,15–0,25 % P, iki 0,12 % S, 0,20–0,35 % Cr, 0,3–0,4 % Ni, 0,2–0,3 % Cu. • chromnikelinis ketus (angl. chromium – nickelcast iron; rus. хромникелевый чугун) – į šio ketaus sudėtį įeina ir 0,2–1,5 % Cr ir 0,2–4 % Ni. Ketus linkęs būti trapus, išskyrus vieną jo rūšį – kalųjį ketų. Dėl žemos lydymosi temperatūros, gero takumo ir liejamumo, puikaus mechaninio apdorojamumo, atsparumo deformacijoms ir dilimui ketūs yra plačiai naudojama inžinerinė medžiaga, iš kurios gamina vamzdžius, mašinų dalis (pvz., cilindrų galvutes, blokus, pavarų dėžių korpusus). Tačiau ketus yra netinkamas naudoti aplinkoje, kur galimi staigūs temperatūros svyravimai ar mechaniniai smūgiai.

Grey cast iron (pilkasis ketus)

Pilkojo ketaus struktūra pasižymi būdinga žvynelinio pavidalo laisvojo grafito forma. Likusi struktūros dalis sudaryta daugiausia iš perlito, kuris yra grynos geležies (ferito) ir geležies karbido (cementito) mišinys. Medžiaga pasižymi maža kaina ir puikiomis liejimo savybėmis. Naudojimo ribos: Pilkasis ketaus gali būti naudojamas esant terpės 5,5–14 pH intervalui, jei chlorido kiekis neviršija 200 mg/l. Didžiausio leistino chlorido kiekio riba priklauso nuo pH ir deguonies kiekio. Esant didesniam chloridų kiekiui, pilkasis ketaus turėtų būti dažytas epoksidine derva su cinko anodais.

Nodular iron (mazoninis/mazginis ketus)

Šio tipo ketaus struktūrai būdinga mazginė laisvojo grafito forma. Likusią struktūros dalį daugiausia sudaro perlitas ir feritas. Naudojamas gaminti įtempiamoms dalims, kur reikalingas didelis stipris ar elastingumas. Atsparumas korozijai ir dilimui yra panašus kaip ir pilkojo ketaus.

High chromium cast iron (ketus, kuriame yra aukšta chromo koncentracija)

Ketuje su aukšta chromo koncentracija chromas sudaro 15–30% ir maždaug 3% anglies. Kietėjimo metu chromas ir anglis virsta karbidais. Karbidai yra labai kieti, o medžiagos kietumas yra 60 HRC, todėl jie labai atsparūs abrazyviniam dilimui ir erozijai-korozijai. Atsparumas korozijai yra šiek tiek geresnis nei pilkojo ketaus.

Ni-hard (Ni-kietas)

Ni-hard yra baltasis ketus legiruotas chromu ir nikeliu, pasižymintis aukštu kietumu apie 55 HRC. Atitinkamai, palyginus su pilkuoju ketumi, atsparumas dilimui yra daug geresnis. Atsparumas korozijai yra lygus pilkojo ketaus atsparumui.

Ni-resist (Ni-atsparus)

Ni-resist yra ketaus lydinių, legiruotų nikeliu, grupė. Nikelio pridėjimas šiek tiek pagerina atsparumą korozijai, palyginus su pilkuoju ketumi. Ši medžiaga gali būti naudojama jūrinėje aplinkoje. Pridedamas nikelio kiekis svyruoja tarp 13–35%.

CARBON STEELS (ANGLINIAI PLIENAI)

Anglies plienų arba struktūrinių plienų anglies kiekis juose sudaro iki 1,3%, o legiruotų su manganu - iki 1,5%. Gali būti naudojami ir kiti legiruojantys elementai, tačiau bendras jų kiekis retai viršija 5%. Norint padidinti stiprumą ir kietumą, šie plienai gali būti grūdinami. Dėl mažo legiruotųjų elementų kiekio atsparumas korozijai yra ne mažesnis kaip pilkojo ketaus. Didėjant anglies procentinei daliai, termiškai apdorojant plienas gali tapti tvirtesnis; tačiau jis tampa mažiau lankstus. Nepriklausomai nuo terminio apdorojimo, didesnis anglies kiekis sumažina suvirinamumą.

STAINLESS STEELS (NERŪDIJANTYS PLIENAI)

Austenitic stainless steels (Austenitinis nerūdijantis plienas)

Austenitinis nerūdijantis plienas yra mažo stiprumo ir nėra kietas. Legiravimo elementai yra: chromas 16–26%, nikelis 7–26%, molibdenas iki 7%. Pridedant nedaug vario ir azoto, atsparumas korozijai dar labiau pagerėja. Paprastai austenitiniai plienai būna nemagnetiniai, tačiau po apdirbimo austenitinis plienas tampa magnetiniu. Apsaugos nuo korozijos charakteristikos svyruoja nuo gerų iki puikių priklausomai nuo legiravimo priedų kiekio. Šios markės plienas taip pat labai atsparus karščiui ir gali būti naudojamas aukštų temperatūrų veikiamuose įrenginiuose. Austenitiniai plienai yra santykiniai minkšti ir negali būti kietinami, tačiau juos lengva suvirinti. Naudojimo ribos: pH intervalas 0–14, su sąlyga, kad chlorido jonų nebūtų prie žemų pH reikšmių arba jų buvimas pliene būtų stipriai ribotas, jei pH ribos aukščiau 6.

Ferritic-Austenitic stainless steels (Feritinis-austenitinis nerūdijantis plienas)

Feritinis-austenitinis nerūdijantis plienas turi dupleksinę ferito ir austenito struktūrą. Jie yra magnetiniai, bet negrūdinti (nesukietinti). Legiravimo elementai yra: chromas 24–27%, nikelis 4–7%, molibdenas iki 4%. Feritiniai austenitiniai nerūdijantys plienai, taip pat vadinami dupleksiniais plienais, yra palyginti gausiai legiruoti ir turi magnetinių savybių. Jie negali būti kietinami, tačiau yra gana didelio stiprumo ir paprastai pasižymi labai geromis korozinio atsparumo savybėmis. Naudojimo ribos: pH intervalas 0–14, su sąlyga, kad chlorido jonų nebūtų prie žemų pH reikšmių arba jų buvimas pliene būtų stipriai ribotas, jei pH ribos aukščiau 6.

Martensitic stainless steels (Martensitinis nerūdijantis plienas)

Martensitinis nerūdijantis plienas pasižymi aukštu mechaniniu stiprumu ir gali būti grūdinamas. Legiruojamasis elementas - chromas sudaro tarp 12-18%. Kai kuriais atvejais pridedama 1,25–2,5% nikelio. Martensitinių nerūdijančių plienų sudėtyje, be chromo, yra ir anglies. Pastaroji laikoma priemaiša visose kitose nerūdijančio plieno rūšyse. Anglis užtikrina, kad martensitiniai plienai gali būti sukietinami ir įgauti didelį stiprumą, o tai reiškia, kad jie gali būti naudojami mechaniniuose komponentuose, kur reikalinga tam tikra antikorozinė apsauga, pavyzdžiui, vandens siurbliuose. Nepaisant to, dėl sudėtyje esančios anglies pablogėja atsparumas korozijai. Skirtingai nuo kitų rūšių, suvirinti martensitinius nerūdijančius plienus būna sunkiau. Šie plienai turi magnetinių savybių. Naudojimo ribos: pH intervalas 2-14 su sąlyga, kad nėra chloridų. Martensitiniai plienai pasižymi žemu atsparumu jūros vandeniui ir kitiems skysčiams, kuriuose yra chlorido.

ALUMINIUM ALLOYS (ALIUMINIO LYDINIAI)

Aliuminis pasižymi mažu tankiu ir tuo, kad jį galima lieti išlaikant aukštas tolerancijas. Aliumininės dalys daugiausia gaminamos liejant slėginiu formavimo būdu, tačiau taip pat įmanomas liejimo būdas smėlio formose arba naudojant daugkartines metalines formas – kokiles (kokilinis liejimas). Aliuminio lydiniuose dažniausiai naudojami magnio, silicio, mangano, cinko ir vario elementai. Aliuminis yra savaime lengvas, stiprus ir atsparus korozijai bei įtrūkimams. Sumaišius su nedideliais kitų metalų kiekiais, jo tvirtumas prilygsta plienui, nors yra lengvesnis ir tąsesnis už plieną. Naudojimo ribos: Gėlame vandenyje pH intervalas yra 5–9. Aliuminis turi mažą atsparumą druskos vandeniui dėl jo jautrumo galvaninei korozijai. Jei siurbliai iš aliuminio naudojami druskos turinčiame vandenyje, jie turėtų būti su cinko anodais. Stacionariuose ilgo naudojimo įrenginiuose, jei šalia yra plieninių konstrukcijų, aliuminio siurbliai neturėtų būti naudojami, nes cinko anodai greitai sunaudojami.

COPPER ALLOYS (VARIO LYDINIAI)

Brass (Žalvaris)

Žalvaris yra vario lydinys, kuriame daugiausia vario ir cinko. Cinkas lydinį sustiprina, daro jį plastiškesnį, atsparesnį dilimui, tačiau mažiau laidų elektrai ir šilumai, mažiau atsparų korozijai. Žalvaris lengvai liejamas ir deformuojamas. Naudojimo ribos: Žalvaris yra atsparus pH intervale 6–10. Ši medžiaga pasižymi geresnėmis antikorozinėmis savybėmis nei ketus ir anglinis plienas. Korozija nekils gaminiuose, kuriuose šios medžiagos yra naudojamos. Žalvaris yra šiek tiek atsparus jūros vandeniui.

Bronze (Bronza)

Bronzą galima skirstyti į alavo bronzą ir aliuminio bronzą. Pirmoji rūšis - vario ir alavo lydinys. Atsparumas korozijai yra geresnis nei žalvario. Aliuminio bronzą sudaro varis, aliuminis ir paprastai nedideli nikelio, mangano ir geležies kiekiai. Medžiagą galima kalti, valcuoti ir lieti. Korozinis atsparumas jūros vandeniui yra labai geras. Alavinė bronza yra seniausia, geriausių mechaninių, gerų liejamųjų savybių, labai atspari korozijai, turi antifrikcinių savybių, kadangi joje yra alavo, dvigubai brangesnė už žalvarį. Naudojimo ribos: Aliuminio bronzos pH intervalas yra 3–11. Aliuminio bronza nėra atspari vandenilio sulfidui, kuris gali išsiskirti iš ežerų ir jūrų dugno, ypač uostų vietose. Kai kuriuose nuotekų vandenyse taip pat gali būti vandenilio sulfido.

MECHANINIŲ SANDARIKLIŲ MEDŽIAGOS

Aluminium oxide (Aliuminio oksidas)

Aliuminio oksidas yra keraminė medžiaga, pasižyminti labai aukštu atsparumu korozijai, pH intervalas yra 0–14. Medžiaga yra kieta ir pasižymi geru atsparumu dilimui. Naudojimo ribos: Aliuminio oksidas yra trapus, o slydimo savybės nėra tokios geros kaip cementuotų karbidų. Dėl to aliuminio oksidas gali būti naudojamas tik kaip mažo veleno skersmens mechaninio sandarinimo medžiaga. Tinka tiek besisukančioms, tiek ir stacionarioms sandariklių dalims.

Cemented carbide (Cementuotas karbidas)

Cementuoti karbidai yra sudaryti iš mažų ir kietų dalelių metalinėje matricoje. Cementuoti karbidai yra kieti, pasižymi geromis šiluminėmis, geromis slydimo savybėmis, todėl yra puikūs kaip sandarinimo medžiagos naudojamos mechaniniuose sandarikliuose. Naudojimo ribos: Atsparumas korozijai yra geras pH intervalo ribose: 3–14. Tinkama medžiaga siurbliams apsaugotiems cinko anodais jūros vandenyje.

Silicon carbide (Silicio karbidas)

Yra trys skirtingi silicio karbidų tipai: transformuoti, sukepinti ir sujungti reakcija (RSiC). Pastarasis yra geriausias pasirinkimas mechaniniams veleno sandarikliams, nes jis turi geras slydimo, šilumines savybes, pasižymi puikiu cheminiu atsparumu agresyvioms terpėms ir yra atsparus jūros vandeniui. Naudojimo ribos: Silicio karbidas gali būti naudojamas pH intervale 0-10. Silicio karbidas yra trapus ir mažo mechaninio stiprumo, todėl reikia atsargiai elgtis su šia medžiaga, kad mechaniškai nepažeisti.

GUMOS

Nitrile rubber (Nitrilo kaučiukas)

Nitrilo kaučiukas (NBR) pasižymi aukštu atsparumu alyvos, benzino ir šarminių skysčių poveikiui. Išsipūtimas vandenyje yra nedidelis. NBR pasižymi geru atsparumu dilimui, todėl dažnai naudojamas kaip įklojamoji medžiaga, siekiant apsaugoti nuo dilimo. Naudojimo ribos: NBR nėra atsparus esteriams, eteriams, ketonams, toluenui ar stiprioms rūgštims ir yra mažai atsparus saulės spinduliams. Aukščiausia vandens temperatūra yra 70°C.

Fluorinated rubber (Fluoruotas kaučiukas)

Fluorintas kaučiukas (FPM), dar kitaip vadinamas „Viton“, naudojamas ten, kur reikalingas geras cheminis atsparumas. FPM pasižymi dideliu atsparumu rūgštims, benzinui, aliejui ir daugumai tirpiklių. Jis taip pat turi gerą atsparumą saulės šviesai. Naudojimo ribos: Atsparumas šarminiams skysčiams yra ribotas. Tirpikliai, tokie kaip eteriai, esteriai ir ketonai, gali pulti FPM. Likutinė deformacija prie aukšto suspaudimo išlieka santykinai aukšta vandens temperatūroje virš 70°C. FPM yra tinkamas naudoti iki 90°C. Mechaninio dėvėjimosi savybės yra vidutiniškos.

Perfluorinated rubber (Perfluoruotas kaučiukas)

Perfluoruotas kaučiukas (FFKM) pasižymi dideliu cheminiu atsparumu daugumai chemikalų net esant aukštai temperatūrai. Medžiaga beveik neturi jokių apribojimų, išskyrus kainą.

Chlorinated polyethylene rubber (Chlorintas polietileno kaučiukas)

Chlorintas polietileno kaučiukas (CM / CPE) yra į gumą panaši medžiaga, kuri primena chloropreno gumą, tačiau turi geresnį atsparumą mineralinėms alyvoms ir benzinui. Jo savybės išorinei supančiai aplinkai ir atsparumas temperatūrai yra geri. Ši medžiaga dažnai naudojama kaip išorinis kabelių apvalkalas. Naudojimo ribos: Chlorintas polietileno kaučiukas pasižymi mažu atsparumu stiprioms oksiduojančioms rūgštims, vandens garams ir kai kuriems tirpikliams.

Silicone rubber (Silikoninė guma)

Silikono kaučiukas pasižymi labai geru atsparumu cheminėms medžiagoms ir lauko sąlygoms (tiek saulės šviesai, tiek ozonui). Naudojimo ribos: Žemas atsparumas dilimui. Naudojamas, kai maksimali vandens temperatūra yra iki 90° C.

PLASTIKAI (PLASTMASĖS)

Polyamide (PA) (Poliamidas)

Poliamidas (PA), dar kitaip vadinamas nailonu, yra įvairių rūšių, pasižyminčių skirtingomis savybėmis. Poliamidai turi geras mechanines savybes, ypač tie poliamidų tipai, kurie užpildyti stiklo pluoštu. Visi poliamidai turi gerą cheminį atsparumą aliejui, benzinui, alkoholiams ir šarminiams skysčiams. Naudojimo ribos: Visi poliamidai sugeria santykinai didelį vandens kiekį, o tai neleidžia jų naudoti, jei svarbu aukštas matmenų stabilumas. Vandens absorbcija taip pat turi įtakos mechaninėms savybėms. Poliamidų savybės blogėja dėl sąveikos su stipriomis rūgštimis, balikliais ir kai kurių tirpikliais.

Polyetheylene (Polietilenas)

Polietilenas (PE) yra sąlyginai paprastos konstrukcijos plastikas, kuris nėra skirtas mechaniškai įtemptoms konstrukcijoms. Cheminis šio plastiko atsparumas yra gana geras. Naudojimo ribos: Atsparumas saulės šviesai ir šilumai yra prastas, tačiau jį galima pagerinti stabilizatoriais. Maksimali vandens ar oro temperatūra yra 70°C.

Fluoroplastics (Fluoroplastikai)

Fluoroplastikams (FEP ir PVDF) būdingas puikus cheminis atsparumas ir kad jie gali būti naudojami plačiame temperatūros intervale (nuo –100° C iki + 150° C). Vandens absorbcija yra labai maža, o fluoroplastikai yra atsparūs saulės spinduliams. Naudojimo ribos: Fluoroplastikus gali būti sunku panaudoti liejimo su aukštu slėgiu procesuose. Kaina palyginti aukšta. PVDF nėra stabilus, kai pH 12 ir daugiau.

Polycarbonate (PC) (Polikarbonatas)

Polikarbonatas (PC) pasižymi puikiomis atsparumo smūgiams savybėmis ir temperatūrinėmis charakteristikomis ore. Medžiagai būdingas geras matmenų stabilumas. Polikarbonatas yra atsparus silpnoms rūgštims, alkoholiams (išskyrus metanolį) ir augaliniams riebalams bei aliejams. Naudojimo ribos: PC neturėtų būti naudojamas vandenyje, aukštesnėje kaip 60° C temperatūroje. Jį paveikia oksiduojančios rūgštys, šarmai (pH maksimalus 9), amonis, metanolis, aromatiniai ir chlorinti angliavandeniliai.

Polyurethane (Poliuretanas)

Poliuretanas (PUR) - tai bendras pavadinimas didelės termoreaktingų plastikų grupės, nuo minkštų elastomerinių iki kietų ir standžių plastikų. Svarbi minkštųjų poliuretanų savybė yra puikus atsparumas dilimui. Standūs poliuretanai dažnai sutvirtinami stiklo pluoštu. Naudojimo ribos: Cheminis atsparumas nėra toks geras. Esterio tipo poliuretanai yra jautrūs hidrolizei, todėl jie nėra atsparūs vandenyje, kurio temperatūra aukštesnė kaip 40°C.

Polypropylene (Polipropilenas)

Polipropilenas (PP) yra termoplastikas, pasižymintis geromis atsparumo "medžiagos nuovargiui" savybėmis. Jis dažnai sutvirtinamas stiklo pluoštu. Polipropileno mechaninės savybės išlieka vandenyje. Tai chemiškai atsparus, standus konstrukcinis plastikas, pasižymintis geromis dialektrinėmis savybėmis. Lyginant su kitais plastikais yra vienas iš lengviausių plastikų, vandenyje neskęsta, kadangi jo tankis - 0,92 g/cm3. Atsparus rūgštims, šarmams, korozijai. Negeria drėgmės, lengvai virinamas. Nekeksmingas, higieniškas, galima naudoti kontakte su maisto produktais ir geriamu vandeniu. PP su UV apsauga, atsparus atmosferos poveikiams, kas užtikrina ilgaamžiškumą jį naudojant lauko sąlygomis. Naudojimo ribos: Gana geras cheminis atsparumas. Išimtys yra: halogenai, anglies tetrachloridas, koncentruota azoto rūgštis ir stiprios oksiduojančios cheminės medžiagos.

Polyfenylenesulfide (Polifenilensulfidas)

Polifenilensulfidas (PPS) yra termoplastas, kuris yra labai standus ir kietas. Medžiaga gali būti naudojama aukštoje temperatūroje, net vandenyje. Cheminis atsparumas yra labai geras. Naudojimo ribos: Atsparumas smūgiams yra mažas. Atitinkamai, dalys, kurios pagamintos iš šio plastiko, neturėtų būti veikiamos smūgiuojant.

Vinylester (Vinilesteris)

Vinilesteris (VE) priklauso termoreaktingų plastikų grupei - poliesteriams. Vis dėlto vinilolesteris yra atsparus hidrolizei ir turi daug geresnį cheminį atsparumą nei poliesteris. Vinilesteris dažnai yra armuojamas stiklo pluoštu, kuris suteikia labai gerą mechaninį stiprumą. Naudojimo ribos: Dalys iš vinilesterio gaminamos presuojant, o tai gali apriboti konstrukcinį dizainą.

Thermoplastic polyester (Termoplastinis poliesteris)

PBT, polibutilenetereftalatas ir PET, polietilenteretereftalatas yra panašių savybių termoplastikai. Kaip inžineriniai plastikai, PBT ir PET dažnai maišomi. Vandens absorbcija yra maža, o cheminis atsparumas yra geras. Naudojimo ribos: Kaip termoreaktingas poliesteris, PBT ir PET nėra atsparūs hidrolizei (t.y. nėra atsparūs vandeniui aukštesnėje nei 40°C temperatūroje).

Thermoplastic polyurethane (Termoplastinis poliuretanas)

TPAU, esterpoliuuretanas ir TPEU, eterio poliuretanas abu priklauso termoplastinių elastomerų grupei. Juos galima išlieti po spaudimu su kietumu nuo 70–90 ShA (gumos pavidalo) iki 40–60 ShD (panašaus į plastiką). Eterio tipas (TPEU) pasižymi puikiomis atsparumo dilimui savybėmis. TPEU taip pat turi geresnį atsparumą hidrolizei nei TPAU. Termoplastiniai poliuretanai yra atsparūs ozonui, saulės šviesai ir daugumai alyvų. Naudojimo ribos: Aukščiausia abiejų medžiagų temperatūra vandenyje yra 40°C. Medžiagos gali būti užpildytos stiklo pluoštu, jei reikia užtikrinti aukštesnį atsparumą dilimui. Daugiau informacijos apie cheminį įvairių medžiagų suderamumą rasite Cheminio medžiagų suderinamumo lentelėje (paspauskite ant nuorodos) Tinklalapyje https://allpumps.com.au/chemical-compatibility-guide/ rasite cheminio suderinamumo vadovą. Jis vertingas ypač tuo, kad jame nurodytas ketaus, nerūdijančio plieno AISI 304 ir AISI 316 cheminis suderinamumas su daugiau kaip 1700 įvairių cheminių medžiagų. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad tai tik bendro pobūdžio informacija. Duomenys lentelėje pateikti, esant terpių temperatūrai: +21°C. Jei temperatūra skiriasi nuo šios, tai gali paveikti skysčio suderinamumą su nurodytomis siurblio medžiagomis, pagreitinant cheminio poveikio reakciją.