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閥體的常用材料及各種材料熱處理分析

2021-03-11 17:09:32

閥體的材料種類繁多,適用于各種不同的工況。閥體的常用材料有如下九種:

閥體

  1.灰鑄鐵,適用于工作溫度在-15~+200℃之間,公稱壓力PN≤1.6MPa的低壓閥門。

  2.黑心可鍛鑄鐵,適用于工作溫度在-15~+250℃之間,公稱壓力PN≤2.5MPa的中低壓閥門。

  3.球墨鑄鐵,適用于工作溫度在-30~+350℃之間,公稱壓力PN≤4.0MPa的中低壓閥門。

  4.碳素鋼(WCA、WCB、WCC),適用于工作溫度在-29~+425℃之間的中、高壓閥門,其中16Mn、30Mn工作溫度為-40~+450℃之間,常用來代替ASTMA105。

  5.低溫碳鋼(LCB),適用于工作溫度在-46~+345℃之間的低溫閥門閥門。

  6.合金鋼(WC6、WC9),適用于工作溫度在-29~+595℃之間的非腐蝕性介質的高溫高壓閥門;WC5、WC12適用于工作溫度在-29~+650℃之間的腐蝕性介質的高溫高壓閥門。

  7.奧氏體不銹鋼,適用于工作溫度在-196~+600℃之間的腐蝕性介質的閥門。

  8.蒙乃爾合金,主要適用于含氫氟介質的閥門。

  9.鑄銅合金,主要適用于工作溫度在-273~+200℃之間的氧氣管路用閥門。

 以上列舉的是閥體常用材料中的大類,具體每類材料中,又有很多不同牌號,各種不同牌號又適用于各種不同的壓力等級。因此,在選擇閥門的閥體材料時,應根據不同的用途和不同的壓力等級,確定適合于工況需要的閥體材料。

  此外,閥體材料還有鈦合金(鈦閥)、鋁合金(鋁閥);塑料(塑料閥);陶瓷(陶瓷閥)等等。

  閥體毛坯熱處理工藝按不同的材料分別如下:

  1.灰口鑄鐵的熱處理。

  為了達到不同的目的,灰口鑄鐵在鑄造后可以進行不同的熱處理。閥門生產中對灰口鑄鐵閥體等零件在鑄造后常選用的熱處理工藝有:消除鑄造應力的熱時效和消除自由滲碳體的高溫退火。熱時效是必須的一道工序。高溫退火只有在鑄造時由于化學成分和鑄造冷卻速度控制不當,造成鑄造后組織中存在初生滲碳體時才用它來代替熱時效。

  2.碳素鑄鋼的熱處理。

  鑄鋼件在鑄造后具有較大的鑄造殘留應力,有時鑄鋼件的組織粗大,甚至出現過熱組織。這些都影響鑄鋼件的尺寸穩定性,降低鋼的力學性能和不利于切削加工的進行。為了消除鑄造應力、細化組織、提高機械性能和改善切削加工性等,閥門生產中對碳素鋼閥體等零件在鑄造后常選用退火或正火+回火處理。

  3.奧氏體型不銹耐酸鋼的熱處理。

  奧氏體型不銹耐酸鋼的主要缺陷是容易產生晶間腐蝕,一般可采取對鋼施以一定的熱處理的防止措施。閥門生產中對奧氏體型不銹耐酸鋼的閥體等零件常選用的熱處理工藝有:固溶處理(淬火)、穩定處理和深冷處理。

  4.馬氏體型耐熱鋼的熱處理。

  馬氏體型耐熱鋼在鑄造后要及時退火,防止產生裂紋,并且退火保溫時間要充足(一般為4~8小時)。馬氏體型耐熱鋼退火的目的在于消除應力,進行重結晶,細化晶粒,降低硬度,改善切削加工性能,并為最終熱處理做好組織準備。

  馬氏體型耐熱鋼最終熱處理采用正火+回火處理。

  5.優質碳素鋼的熱處理。

  優質碳素鋼的熱處理以35號鍛鋼閥體為例,35號鋼閥體鍛造后要進行正火,而其最終熱處理要根據閥門制造技術文件的規定執行,一般要進行調質處理。


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