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阀体常用材料的热处理方法介绍

2020-08-27

锻钢闸阀
阀体的材料种类繁多,适用于各种不同的工况。以下阀体常用材料的热处理方法介绍。
 
一、阀体的常用材料如下九种。
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 . 5 MPa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的冲低压阀门。
 
④碳素钢(WCA,WCB,WCC),适用于工作温度在-129~425℃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ASTM A105。
 
⑤低温碳钢(LCB),适用于工作温度在-46~345℃之间的低温阀门。
 
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 C5, C12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奥氏作不锈钢,适用于工作温度为-196~600℃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中。
 
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中。
 
以上例举的是阀体常用材料中的大类,具体每类材料中,又有很多不同牌号,各种不同牌号又适用于各种不同的压力等级。因此,在选择阀门的阀体材料时,可根据不同的用途和不同的压力等级,确定适合于工况需要的阀体材料。
 
此外,阀体材料还有钦合金(钦阀);铝合金(铝阀);塑料(塑料阀);陶瓷(陶瓷阀)等等。
 
阀体毛坯的热处理工艺主要根据选用的材料、采用的毛坯状态和热处理后的技术要求。此外,还要考虑阀门的使用条件、热处理设备和工艺状况等因素。
 
二、阀体毛坯的热处理工艺按不同的材料分别介绍如下
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效和消除自由渗碳体的高温退火。热时效是必经的一道工序。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效。
 
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目的,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+回火工艺。
 
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,克服晶间腐蚀一般可采取对钢施以一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阀体等零件常选用的热处理下艺有:固溶处理(又称淬火)、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(一般为4~8h)。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,改善切削加下性能并为最终热处理做好组织准备。马氏体型耐热钢最终热处理采用正火(相当于淬火)+回火工艺。
 
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,而其最终热处理要根据阀门制造技术文件的规定执行,一般要进行调质处理。