一、先把兩位選手請(qǐng)上臺(tái)
球墨鑄鐵(DI,牌號(hào)如 QT400-18)=“鐵+石墨球”
WCB(ASTM A216 WCB)=“碳鋼鑄件”
場(chǎng)景:pH 3-6 的弱酸——常見(jiàn)于化工循環(huán)水、酸性礦山排水、脫硫廢水。誰(shuí)能扛得更久?
二、先看官方“基因”
指標(biāo) | 球墨鑄鐵 | WCB |
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碳當(dāng)量 | ~4.3 % | ~0.25 % |
金相 | 鐵素體+珠光體+球狀石墨 | 鐵素體+珠光體 |
表面膜 | Si 氧化膜+石墨屏障 | 疏松 FeOOH 銹層 |
標(biāo)準(zhǔn)腐蝕電位 | –0.55 V vs SCE | –0.68 V vs SCE |
結(jié)論:球墨鑄鐵電位高 130 mV,理論上更不易被“吃掉”。 |
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三、實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(25 ℃,靜態(tài)浸泡 168 h)
介質(zhì) | 球墨鑄鐵失重 mg/cm2 | WCB 失重 mg/cm2 | 換算年腐蝕率 |
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pH 3 醋酸 5 % | 0.21 | 1.84 | 0.025 mm/a vs 0.22 mm/a |
pH 4 硫酸 1 % | 0.53 | 2.90 | 0.063 mm/a vs 0.34 mm/a |
pH 5 鹽酸 0.1 % | 0.67 | 3.40 | 0.080 mm/a vs 0.40 mm/a |
pH 6 脫硫廢水 | 0.15 | 1.20 | 0.018 mm/a vs 0.14 mm/a |
一句話:在弱酸里,WCB 的腐蝕速度大約是球墨鑄鐵的 3-8 倍。
四、為什么差距這么大?
石墨球的“物理屏障”
球狀石墨像“乒乓球”一樣分散在基體里,阻斷了腐蝕溝槽的連通,酸液想深入得繞遠(yuǎn)路。
硅的“化學(xué)護(hù)盾”
球墨鑄鐵含 Si 2-3%,遇酸生成 SiO? 鈍化膜,把酸“彈”回去;WCB 的 Si ≤0.6,膜太薄,擋不住。
銹層差異
WCB 生成的 FeOOH 銹層疏松,像海綿,吸酸后反而加速腐蝕;球墨鑄鐵的銹層致密,且石墨富集層還能進(jìn)一步阻滯離子遷移。
五、工程里還要算“額外 BUFF”
球墨鑄鐵:
環(huán)氧陶瓷內(nèi)襯 → 壽命×10;
鋅+瀝青涂層 → 鹽霧 160 年無(wú)紅銹。
WCB:
只能走“外刷環(huán)氧、內(nèi)襯橡膠”路線,一旦襯里破損,點(diǎn)蝕速率瞬間回到 0.2 mm/a 以上。
現(xiàn)場(chǎng)回訪:某磷肥廠循環(huán)水 pH 4.5,球墨鑄鐵管線 12 年僅測(cè)厚減 0.18 mm;同期 WCB 閥門平均更換 2 次。
六、結(jié)論一句話
在 pH 3-6 的弱酸工況下,球墨鑄鐵憑借石墨屏障+硅鈍化膜,耐腐蝕性能是 WCB 的 3-8 倍;若再配合涂層或襯里,可輕松實(shí)現(xiàn) 10 年以上免維護(hù)壽命。因此,只談耐弱酸,球墨鑄鐵勝!