Besi cor abu -abu Menunjukkan konduktivitas termal yang baik, artinya dapat mentransfer panas yang relatif baik, membantu mencegah kepanasan yang terlokalisasi dalam sistem suhu tinggi. Namun, koefisien ekspansi termal lebih tinggi dibandingkan dengan bahan seperti baja atau aluminium, yang berarti akan berkembang dan berkontraksi lebih banyak dengan fluktuasi suhu. Dalam sistem yang sering mengalami siklus termal, seperti penukar panas, katup uap, atau perpipaan cairan panas, ekspansi dan kontraksi ini dapat memperkenalkan tekanan termal. Jika tekanan ini tidak dikelola dengan benar, mereka dapat menyebabkan masalah seperti deformasi atau distorsi aksesori katup. Dalam beberapa kasus, permukaan penyegelan dapat dikompromikan, mempengaruhi integritas segel dan menyebabkan kebocoran atau inefisiensi operasional. Seiring waktu, ekspansi dan kontraksi berulang ini dapat menurunkan material, terutama jika gradien termal dalam katup menyebabkan pemanasan yang tidak merata.
Salah satu tantangan paling penting untuk besi cor abu -abu dalam sistem dengan siklus termal yang sering adalah kerapuhannya, yang melekat karena adanya serpihan grafit di dalam material. Sementara grafit membantu dengan kemampuan mesin dan redaman, itu juga melemahkan resistensi material terhadap perambatan retak, terutama di bawah tekanan termal. Kelelahan termal dapat terjadi saat bahan mengembang dan kontrak di bawah berbagai suhu, yang mengarah pada inisiasi dan penyebaran retakan, terutama di daerah stres tinggi seperti badan katup, area flensa, atau sendi. Microcracks ini bisa menjadi lebih menonjol dari waktu ke waktu dan akhirnya menyebabkan kegagalan bencana jika tidak ditangani lebih awal.
Modifikasi desain dapat secara signifikan mengurangi efek samping dari siklus termal pada aksesori katup besi cor abu -abu. Misalnya, transisi bertahap dalam ketebalan dinding antara bagian tebal dan tipis dapat mengurangi konsentrasi tegangan, yang merupakan penyebab umum inisiasi retak. Selain itu, desain yang menggabungkan ketebalan dinding yang seragam dapat mencegah distorsi termal, karena perubahan ketebalan yang tiba -tiba dapat menyebabkan ekspansi atau kontraksi yang tidak merata selama siklus pemanasan dan pendinginan. Selain itu, teknik manufaktur tertentu, seperti perlakuan panas (mis. Tempering atau anil), dapat meningkatkan ketangguhan dan ketahanan material terhadap siklus termal. Perawatan ini mengubah struktur mikro zat besi, membuatnya kurang rapuh dan lebih tahan terhadap tegangan yang disebabkan oleh fluktuasi termal.
Bersepeda termal berulang dapat berkontribusi terhadap degradasi keausan dan material dalam aksesori katup, terutama di daerah yang bersentuhan konstan dengan komponen lain, seperti kursi katup atau permukaan penyegelan. Ketika besi cor abu -abu mengalami ekspansi dan kontraksi termal, permukaannya dapat mengalami retak mikroskopis dan abrasi karena gesekan berulang antara bagian yang bergerak. Hal ini dapat membahayakan efektivitas segel dari kursi katup atau meningkatkan laju keausan komponen seperti spindle dan kap, yang mengarah ke kebutuhan pemeliharaan yang lebih tinggi dan pengurangan masa pakai katup. Untuk mengurangi efek ini, perawatan permukaan seperti pengerasan atau pelapis (mis., Pelapis keramik, pelapisan nikel, atau pelapis epoksi) dapat diterapkan untuk meningkatkan ketahanan aus permukaan kritis yang terpapar siklus termal.
Besi cor abu-abu, ketika terpapar suhu tinggi dan lingkungan yang berfluktuasi, dapat rentan terhadap oksidasi (pembentukan karat), terutama dalam aplikasi yang melibatkan cairan panas tinggi, uap, atau bahan kimia agresif. Siklus termal berulang dapat mempercepat oksidasi pada permukaan, terutama jika aksesori katup terpapar kondisi lembab atau korosif. Seiring waktu, ini dapat menyebabkan kerusakan material, mempengaruhi integritas dan fungsi strukturalnya. Katup besi cor abu-abu yang mengalami uap suhu tinggi atau gas buang dapat mengalami degradasi yang diinduksi oksidasi, di mana lapisan permukaan logam menjadi rapuh dan serpihan, yang mengarah ke sifat mekanik yang berkurang dan kegagalan prematur. Untuk meningkatkan resistensi korosi, aksesori katup dapat dilapisi atau diobati dengan bahan seperti krom, nikel, atau keramik untuk melindungi permukaan dari oksidasi dan korosi dalam kondisi bersepeda termal.
