회색 주철 열전도율이 우수한 것으로 나타납니다. 이는 열전도를 상대적으로 잘 전달하여 고온 시스템에서 국소 과열을 방지 할 수 있습니다. 그러나 열 팽창 계수는 강철 또는 알루미늄과 같은 재료에 비해 높기 때문에 온도 변동과 더 많이 확장되고 수축됩니다. 열 교환기, 증기 밸브 또는 뜨거운 유체 배관과 같은 빈번한 열 사이클링을받는 시스템 에서이 팽창 및 수축은 열 응력을 유발할 수 있습니다. 이러한 응력이 올바르게 관리되지 않으면 밸브 액세서리의 변형 또는 왜곡과 같은 문제로 이어질 수 있습니다. 경우에 따라 밀봉 표면이 손상되어 씰 무결성에 영향을 미치고 누출 또는 작동 비 효율성이 발생할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라,이 반복적 인 팽창 및 수축은 특히 밸브 내의 열 구배가 불균일 한 가열을 일으키는 경우 재료를 저하시킬 수 있습니다.
열 사이클링이 빈번한 시스템에서 회색 주철에 가장 중요한 과제 중 하나는 재료 내에 흑연 플레이크가 존재하기 때문에 내재 된 Brittleness입니다. 흑연은 가공 가능성과 댐핑에 도움이되지만 특히 열 응력에서 균열 전파에 대한 재료의 저항을 약화시킵니다. 열 피로는 다양한 온도에서 재료가 확장되고 계약이 증가함에 따라 발전 할 수 있으며, 특히 밸브 본체, 플랜지 영역 또는 조인트와 같은 고 스트레스 영역에서 균열의 시작 및 전파로 이어집니다. 이러한 미세 척은 시간이 지남에 따라 더욱 두드러 질 수 있으며 조기에 해결되지 않으면 치명적인 실패로 이어질 수 있습니다.
설계 수정은 회색 주철 밸브 액세서리에 대한 열 순환의 부작용을 크게 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 두껍고 얇은 부분 사이의 벽 두께의 점진적인 전이는 응력 농도를 감소시킬 수 있으며, 이는 균열 개시의 흔한 원인입니다. 또한, 균일 한 벽 두께를 포함하는 설계는 열 왜곡을 방지 할 수 있습니다. 두께의 갑작스러운 변화는 가열 및 냉각주기 동안 불평등 한 팽창 또는 수축으로 이어질 수 있기 때문입니다. 또한, 열처리 (예 : 템퍼링 또는 어닐링)와 같은 특정 제조 기술은 물질의 강인성과 열 순환에 대한 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 이 처리는 주철의 미세 구조를 변경하여 열 변동으로 인한 응력에 덜 부서지기 쉬우 며 저항력이 있습니다.
반복 된 열 사이클링은 밸브 액세서리의 마모 및 재료 저하에 기여할 수 있습니다. 특히 밸브 시트 또는 밀봉 표면과 같은 다른 구성 요소와 지속적으로 접촉하는 영역에서. 회색 주철이 열 팽창과 수축을 겪을 때, 그 표면은 움직이는 부분 사이의 반복 마찰로 인해 미세한 균열과 마모를 경험할 수 있습니다. 이로 인해 밸브 시트의 씰 효과가 손상되거나 스핀들 및 보닛과 같은 구성 요소의 마모 속도를 증가시켜 유지 보수 요구가 높아지고 밸브의 서비스 수명이 줄어 듭니다. 이러한 효과를 완화하기 위해, 경화 또는 코팅 (예 : 세라믹 코팅, 니켈 도금 또는 에폭시 코팅)과 같은 표면 처리를 적용하여 열 순환에 노출 된 임계 표면의 내마모성을 증가시킬 수 있습니다.
고온 및 변동 환경에 노출 될 때 회색 주철은 특히 고열 액, 증기 또는 공격적인 화학 물질과 관련된 응용 분야에서 산화 (녹 형성)에 취약 할 수 있습니다. 반복 열 사이클링은 특히 밸브 액세서리가 촉촉하거나 부식성 조건에 노출되는 경우 표면의 산화를 가속화 할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라, 이것은 재료의 악화로 이어져 구조적 무결성과 기능에 영향을 줄 수 있습니다. 고온 증기 또는 연도 가스를받는 회색 주철 밸브는 산화-유발 분해를 경험할 수 있으며, 여기서 금속의 표면층이 부서지기 쉬워지고 기계적 특성이 감소하고 조기 고장을 일으킨다. 부식성을 향상시키기 위해, 밸브 액세서리는 열 순환 조건 하에서 표면을 산화 및 부식으로부터 보호하기 위해 크롬, 니켈 또는 세라믹과 같은 재료로 코팅되거나 처리 될 수 있습니다.
