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阀体的常用材料及各种材料热处理分析

2019-01-03 1076

  阀体的材料种类繁多,适用于各种不同的工况。
  阀体的常用材料有如下九种:
  1.灰铸铁,适用于工作温度在-15~+200℃之间,公称压力PN≤1.6MPa的低压阀门。
  2.黑心可锻铸铁,适用于工作温度在-15~+250℃之间,公称压力PN≤2.5MPa的中低压阀门。
  3.球墨铸铁,适用于工作温度在-30~+350℃之间,公称压力PN≤4.0MPa的中低压阀门。
  4.碳素钢(WCA、WCB、WCC),适用于工作温度在-29~+425℃之间的中、高压阀门,其中16Mn、30Mn工作温度为-40~+450℃之间,常用来代替ASTMA105。
  5.低温碳钢(LCB),适用于工作温度在-46~+345℃之间的低温阀门阀门。
  6.合金钢(WC6、WC9),适用于工作温度在-29~+595℃之间的非腐蚀性介质的高温高压阀门;WC5、WC12适用于工作温度在-29~+650℃之间的腐蚀性介质的高温高压阀门。
  7.奥氏体不锈钢,适用于工作温度在-196~+600℃之间的腐蚀性介质的阀门。
  8.蒙乃尔合金,主要适用于含氢氟介质的阀门。
  9.铸铜合金,主要适用于工作温度在-273~+200℃之间的氧气管路用阀门。
  以上列举的是阀体常用材料中的大类,具体每类材料中,又有很多不同号,各种不同号又适用于各种不同的压力等。因此,在选择阀门的阀体材料时,应根据不同的用途和不同的压力等,确定适合于工况需要的阀体材料。
  此外,阀体材料还有钛合金(钛阀)、铝合金(铝阀);塑料(塑料阀);陶瓷(陶瓷阀)等等。
  阀体毛坯热处理工艺按不同的材料分别如下:
  1.灰口铸铁的热处理。
  为了达到不同的目的,灰口铸铁在铸造后可以进行不同的热处理。阀门生产中对灰口铸铁阀体等零件在铸造后常选用的热处理工艺有:消除铸造应力的热时和消除自由渗碳体的高温退火。热时是必须的道工序。高温退火只有在铸造时由于化学成分和铸造冷却速度控制不当,造成铸造后组织中存在初生渗碳体时才用它来代替热时。
  2.碳素铸钢的热处理。
  铸钢件在铸造后具有较大的铸造残留应力,有时铸钢件的组织粗大,甚至出现过热组织。这些都影响铸钢件的尺寸稳定性,降低钢的力学性能和不利于切削加工的进行。为了消除铸造应力、细化组织、提高机械性能和改善切削加工性等,阀门生产中对碳素钢阀体等零件在铸造后常选用退火或正火+回火处理。
  3.奥氏体型不锈耐酸钢的热处理。
  奥氏体型不锈耐酸钢的主要缺陷是容易产生晶间腐蚀,般可采取对钢施以定的热处理的防止措施。阀门生产中对奥氏体型不锈耐酸钢的阀体等零件常选用的热处理工艺有:固溶处理(淬火)、稳定处理和深冷处理。
  4.马氏体型耐热钢的热处理。
  马氏体型耐热钢在铸造后要及时退火,防止产生裂纹,并且退火保温时间要充足(般为4~8小时)。马氏体型耐热钢退火的目的在于消除应力,进行重结晶,细化晶粒,降低硬度,改善切削加工性能,并为终热处理做好组织准备。
  马氏体型耐热钢终热处理采用正火+回火处理。
  5.优质碳素钢的热处理。
  优质碳素钢的热处理以35号锻钢阀体为例,35号钢阀体锻造后要进行正火,而其终热处理要根据阀门制造技术文件的规定执行,般要进行调质处理。

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