阀门主体材料.docx

1. 关于阀门常用材料的一些基础知识：
1.1.钢和铁:
钢和铁主要区分点是含C量,金属学规定:含C量≥2%为铸铁;含C量＜2%为钢。当然,我们阀门用钢,不会有这样高的C。
1.2. 合金钢及低合金钢、中合金钢、高合金钢
在Fe中加入合金元素,如:Cr、Ni、Mo、Cu、N、W、V、Ti、Nb等冶炼出来的合金叫“合金钢”。
低合金钢:合金钢中合金元素含量<5%,如我们常用的WC6;WC9等;
 中合金钢:合金钢中合金元素含量5%~10%,如我们常用的Cr5Mo等;
高合金钢:合金钢中合金元素含量>10%,如Cr13;18-8不锈钢等。
1.3.合金和高合金:
合金:以一种金属材料为基础，加入其它合金元素,如在Cu中加入锌(黄铜);Cu中加入锡(青铜)等,形成的新性能的金属材料。
高合金:是指合金元素含量之和大于或等于50%的合金。
1.4. 阀门用钢的几种常用热处理简介
⑴.退火:把钢加热到高于临界点或再结晶温度,保温后以小于在静止空气中的冷却速度进行的热处理工艺。
⑵ .淬火:把金属加热到给定温度并保持一定时间后,使之快速冷却的热处理工艺。
⑶ .回火:把淬过火或经过冷加工变形的钢加热到选定的温度(低于钢的下临界点或再结晶温度),保持充分的时间,以消除其因淬火或冷加工变形所产生的残余应力,并获得较稳定的显微组织和根据需要和可能达到的综合力学性能的热处理工艺。
⑷ .固溶处理:把合金加热到适当的温度并保持充分的时间,使合金中的某些组成物溶解到基体里去形成均匀的固溶体,然后将合金迅速冷却,使溶入的组成物留在基体内成为过饱和固溶体,这样可以改善合金的延展性和韧性,并为进一步进行沉淀硬化处理准备条件,这种处理叫做“固溶处理”。
1.5. 阀门用钢的几种常用金相组织简介:
⑴. 奥氏体:是铁和其它元素形成的面心立方结构的固溶体,一般是指C和其它元素在r铁中的间隙固溶体。其名称是为纪念发明人Austen而得名的。如304;316等为奥氏体不锈钢。
⑵.铁素体：铁和其它元素形成的体心立方结构的固溶体,一般是指碳和其它元素在а铁中的间隙固溶体。
⑶.珠光体：铁素体片和渗碳体片交替排列的层状显微组织,是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物.因为具有这种组织的样品抛光蚀刻后有珠母贝的光泽而得名。WCB为珠光体组织。
⑷.马氏体:是奥氏体通过无扩散型相变而转变成的亚稳定相。实际上是C在铁中过饱和的间隙式固溶体,晶体为体心四方结构,在显微镜下呈竹叶状。其名称是为纪念冶金学家Martens而命名的。Cr5Mo为马氏体组织。
⑸.沉淀硬化:在一定条件下,由过饱和固溶体中析出另一相而导致的硬化作用。由于强度也随硬度的增加而增加,所以也叫沉淀强化。17-4PH为沉淀硬化不锈钢等。
⑹.双相不锈钢:双相不锈耐蚀钢，为沉淀硬化不锈钢，是在铁素体的基体中含35%~40%奥氏体的高强度不锈耐蚀钢。双相不锈耐蚀钢的屈服强度，约为19Cr-9Ni奥氏体不锈钢的两倍，并具有高硬度和良好的塑性和冲击韧性。特别适合在既有磨蚀又有冲刷的腐蚀且工作温度≤316℃的条件下使用。
1.6. 阀门常用的几种镍基合金:
耐蚀铸造镍基合金阀门，主要是选用ASTM A494《铸造镍和镍合金规范》标准中的铸造蒙乃尔合金（M35-1），铸镍合金(CZ-100)，英康乃尔合金(CY-40)及哈氏B（Hastelloy B）合金：N-12MV、N-7M及哈氏C（Hastelloy C）合金：CW-12MW、CW-7M、CW-6MC、CW-2M。
 (1) 蒙乃尔合金：
蒙乃尔合金（Monel）是指名义成分为：70%Ni和30%Cu的镍铜合金。材质代号：整体蒙乃尔合金为MM；蒙乃尔合金内件阀门的材质代号：壳体为碳素钢时阀门材料牌号为C/M、壳体为CF8时阀门材料代号为P/M、壳体为CF8M时阀门材料牌号为R/M。
（2）铸镍合金：
   铸镍合金（CZ-100）的化学成分为95%Ni和1.00%C，它无对应的轧材。
（3）英康乃尔及英康洛依合金：
 Inconel(英康乃尔);Incoloy(英康洛依)是镍基合金中的Ni-Cr-Fe系合金,其中含Fe量较低的称其为Inconel合金;含Fe量较高的称其为Incoloy合金。英康洛依合金(Incoloy)因含Fe量高达45%,因此,它实际上是镍基合金中的Fe-Ni-Cr合金。在目前耐蚀镍基合金中，它们在阀门生产上的应用量,是仅次于Monel(蒙乃尔)合金的重要合金。
（4）哈氏合金（Hastelloy）：
  哈氏合金（Hastelloy）是商业名称,它包括有一系列的合金牌号,用于耐蚀阀门上的主要是哈氏合金B（Hastelloy B）和哈氏合金C（Hastelloy C）这两类。
HastelloyB是Ni-Mo-Fe系合金; Hastelloy C是Ni-Mo-Cr系。
哈氏合金B其铸造合金牌号在美国ASTM A494标准为N-12MV（有的资料称之为N-12M-1）及N-7M（有的资料称之为N-12M-2），其轧材牌号为ASTM  B335标准中的UNSN10665。哈氏合金B对各种浓度的盐酸均耐蚀,对非氧气性盐及酸亦耐蚀。哈氏合金B的耐蚀阀门,从耐蚀性及抗晶间腐蚀性考虑宜选用低碳级的哈氏合金B(N-7M)。
哈氏合金C的铸造合金牌号为CW-12MW（有的资料称之为CW-12M-1）和CW-7M（有的资料称之为CW-12M-2）及HastelloyC-276合金,其铸造合金牌号为CW-6MC和Hastelloy C-4合金，其铸造合金牌号为CW-2M。铸造哈氏合金CW-7M、CW-12MW、CW-6MC、CW-2M其对应的轧材牌号分别是： UNS系统号的UNS N10001、UNS N10003、UNS N06625、UNS N10276、UNS N06455。