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閥體的常用材料及各種材料熱處理分析
閱讀:615 發(fā)布時(shí)間:2016-11-11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:
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(zhì)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(zhì)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(zhì)的閥門。
8.蒙乃爾合金,主要適用于含氫氟介質(zhì)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(hào),各種不同牌號(hào)又適用于各種不同的壓力等級(jí)。因此,在選擇閥門的閥體材料時(shí),應(yīng)根據(jù)不同的用途和不同的壓力等級(jí),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(dá)到不同的目的,灰口鑄鐵在鑄造后可以進(jìn)行不同的熱處理。閥門生產(chǎn)中對(duì)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(yīng)力的熱時(shí)效和消除自由滲碳體的高溫退火。熱時(shí)效是必須的一道工序。高溫退火只有在鑄造時(shí)由于化學(xué)成分和鑄造冷卻速度控制不當(dāng),造成鑄造后組織中存在初生滲碳體時(shí)才用它來代替熱時(shí)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(yīng)力,有時(shí)鑄鋼件的組織粗大,甚至出現(xiàn)過熱組織。這些都影響鑄鋼件的尺寸穩(wěn)定性,降低鋼的力學(xué)性能和不利于切削加工的進(jìn)行。為了消除鑄造應(yīng)力、細(xì)化組織、提高機(jī)械性能和改善切削加工性等,閥門生產(chǎn)中對(duì)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(chǎn)生晶間腐蝕,一般可采取對(duì)鋼施以一定的熱處理的防止措施。閥門生產(chǎn)中對(duì)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(wěn)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(shí)退火,防止產(chǎn)生裂紋,并且退火保溫時(shí)間要充足(一般為4~8小時(shí))。馬氏體型耐熱鋼退火的目的在于消除應(yīng)力,進(jìn)行重結(jié)晶,細(xì)化晶粒,降低硬度,改善切削加工性能,并為zui終熱處理做好組織準(zhǔn)備。
馬氏體型耐熱鋼zui終熱處理采用正火+回火處理。
5.碳素鋼的熱處理。
碳素鋼的熱處理以35號(hào)鍛鋼閥體為例,35號(hào)鋼閥體鍛造后要進(jìn)行正火,而其zui終熱處理要根據(jù)閥門制造技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行,一般要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。