超級雙相特種鋼球閥選材指導(dǎo)

    雙相不銹鋼閥門所具有的優(yōu)良的性能是由其材料的性能和閥門本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的，因此，我們先了解一下雙相鋼材料的特點(diǎn)：所謂“雙相不銹鋼"是在其固溶組織中鐵素體相高溫球閥閥體材質(zhì)為310S雙相不銹鋼，球?yàn)殡p相鋼(噴焊)，密封材質(zhì)為硬質(zhì)合金硬度能達(dá)到65-70。本公司采用單面密封的結(jié)構(gòu)：一面用石墨密封，另一面采用彈簧把閥座和球向?qū)γ骓?，這樣設(shè)計(jì)使該閥門開關(guān)非常輕，而且密封性能也很好。所以高溫球閥的好處有：耐磨，耐高溫，開關(guān)輕，使用壽命長。高溫球閥廣泛用于石油、天然氣、煤炭和礦石的開采、提煉加工和管道輸送系統(tǒng)中；化工產(chǎn)品、醫(yī)藥和食品生產(chǎn)中；水電、火電和核電的電力生產(chǎn)系統(tǒng)中。

超級雙相特種鋼球閥選材指導(dǎo)抗腐蝕能力:

1.般腐蝕

SAF 2507的較高的鉻及鉬含量使其對有機(jī)酸如甲酸、乙酸等具有較強(qiáng)的抗整體腐蝕的能力.SAF2507合合金對無機(jī)酸,尤其是那些包含氯化物的無機(jī)酸也具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力.

和904L相比,SAF2507對稀釋的混有氯根離子的硫酸具有更強(qiáng)的抗腐蝕能力.904L是奧氏體狀態(tài)的合金,于抗純硫酸腐蝕.

316L等級不能用于鹽酸環(huán)境中,它可能會遭到局部腐蝕或整體腐蝕.SAF2507可以用于稀釋的鹽酸環(huán)境里,具有較強(qiáng)的抗斑損及抗裂隙腐蝕的能力.

2.晶間腐蝕

nSAF 2507較低的碳含量大大地降低了在熱處理時晶間中的碳化物沉淀的風(fēng)險,因此,這個合金具有很強(qiáng)的抵抗與碳化物相關(guān)的晶間腐蝕的能力.

3.應(yīng)力腐蝕開裂

SAF 2507 的復(fù)式結(jié)構(gòu)使其具有較強(qiáng)的抗應(yīng)力腐蝕開裂的能力。由于其較高的合金含量,SAF 2507的抗腐蝕能力及強(qiáng)度均優(yōu)于2205.

裂縫在建筑等方面幾乎是不可避免的,這使得不銹鋼在氯化物的環(huán)境里更易受到腐蝕.SAF 2507 具有很強(qiáng)的抗裂縫腐蝕的能力.

SAF 2507在含有2000ppm氯離子的硫酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year;在鹽酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year.

機(jī)械特性:SAF

2507具有很高的耐壓強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及較低的熱膨脹系數(shù)和較高的導(dǎo)熱性.這些特性適用于很多結(jié)構(gòu)零件及機(jī)械部件.

SAF 2507沖擊強(qiáng)度很高,不宜置于高于570°F的溫度環(huán)境下,這樣可能會減弱其韌性.抗拉強(qiáng)度:σb≥730Mpa;延伸率:δ≥20%

配套焊材:ER2594焊絲，E2594焊條

超級雙相特種鋼球閥選材指導(dǎo)

和奧氏體相大約各占一半．一般少量相也不低于30％。雙相不銹鋼由于在其組織中存在鐵素體和奧氏體．因此它具備鐵素體不銹鋼所具有的較高強(qiáng)度、耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能和奧氏體不銹鋼所具有的優(yōu)良韌性和焊接性能的優(yōu)點(diǎn)．

超級雙相特種鋼球閥選材指導(dǎo)其主要性能特點(diǎn)如下：

(1)含鉬雙相不銹鋼在低應(yīng)力下有良好的耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能。

(2)含鉬雙相不銹鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當(dāng)量值(PRE=Cr％+3．3xMo％+16xN％)     時．雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼的臨界孔蝕電位相仿。雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼耐孔蝕性能與ANSI 316L相當(dāng)。含25％Cr的．尤其是含氮的高鉻雙相不銹鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了ANSI316L。

(3)具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。

(4)綜合力學(xué)性能好。有較高的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度是18—8型奧氏體不銹鋼的2倍。固溶態(tài)的延伸率達(dá)到25％，韌性值A(chǔ)k(V型槽口)在100J以上。

(5)可焊性良好。熱裂傾向小。一般焊前不需要預(yù)熱。焊后不需要熱處理?？膳c18—8型奧氏體不銹鋼或碳鋼等異種焊接。

(6)含低鉻(18％Cr)的雙相不銹鋼熱加工溫度范圍比18—8型奧氏體不銹鋼熱加工范圍寬?？沽π?。

(7)冷JJD-r時比18—8型奧氏體不銹鋼加工硬化效應(yīng)大。在管、板承受變形初期，需施加較大應(yīng)力才能變形。

(8)與奧氏體不銹鋼相比，導(dǎo)熱系數(shù)大．線膨脹系數(shù)小。

(9)有高鉻鐵素體不銹鋼的各種脆性傾向。不宜用在高于300℃的工作條件。我公司目前選用的是上海大隆和遼化特鋼生產(chǎn)的2205型雙相不銹鋼．與尿素級316L奧氏體不銹鋼進(jìn)行對比試驗(yàn)。對比試驗(yàn)結(jié)果見表l一表4。從化學(xué)成分上看，的是Ni含量的不同， 316L(尿素級)是00Cr22Ni5M03N的近2．4倍。

超級雙相特種鋼球閥選材指導(dǎo)

 從上述結(jié)果看出，00Cr22Ni5M03N鋼強(qiáng)度高于316L鋼，屈服強(qiáng)度約是其2倍，布氏硬度是其1．5倍。表3低倍組織比較為了驗(yàn)證該鋼的耐腐蝕性能水平．根據(jù)bon對316L(尿素級)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了00Cr22Ni5M03N鋼和316L鋼(尿素級)對比實(shí)驗(yàn)。其試樣均為固溶態(tài)，在(65±0．2)％HNO，沸騰溶液中試驗(yàn)5周期，每周期48h，其結(jié)果見表4。表4耐晶間腐蝕性能對比

休氏法(Huey)是作為尿素用材耐蝕性和各國通用的一個主要檢驗(yàn)方法。這個方法要求很嚴(yán)格。一般化學(xué)成分控制不當(dāng)，鋼的冶金質(zhì)量不好。很難通過此法。316L(尿素級)規(guī)定5個周期平均腐蝕量≤3．3汕m／48h，為合格。從試驗(yàn)結(jié)果來看，00Cr22Ni5M03N鋼不但達(dá)到了這一要求．而且也達(dá)到了25—22—2(2RE69)奧氏體不銹鋼的耐腐蝕標(biāo)準(zhǔn)平均腐蝕量≤1．5lxm／48h。好于316L(尿素級)的平均腐蝕量，特別是從第5周期開始．00Cr22Ni5M03N鋼腐蝕量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于316L(尿素級)的腐蝕量。從而說明了00Cr22Ni5M03N鋼化學(xué)成分理想，耐蝕性能強(qiáng)于316L(尿素級)。

2超級雙相特種鋼球閥選材指導(dǎo)的特點(diǎn)

(1)閥門采用整體鍛造加工或鍛焊結(jié)構(gòu)，并經(jīng)無損檢測合格，固溶處理，材料組織細(xì)密，由于全部為加工表面。產(chǎn)  品外形美觀。

(2)閥門密封副噴焊硬質(zhì)合金?？蓢姾告嚮阜邸⑺咎⒑辖鸷吞蓟u等材料，硬度可達(dá)HRC65具有優(yōu)異的耐磨蝕性能，提高了閥門的使用壽命。

(3)由于雙相鋼材料本身的特點(diǎn)，閥門具有較強(qiáng)的抗硫化氫和氯離子腐蝕的能力。

(4)充分考慮了水煤漿介質(zhì)高溫沉積結(jié)垢后。啟閉力矩增大對球閥閥桿強(qiáng)度的要求．設(shè)計(jì)時雙相鋼球閥閥桿采用了1740H沉淀硬化不銹鋼．此種材料經(jīng)沉淀硬化處理后．可獲得較高的強(qiáng)度．滿足了閥門實(shí)際使用要求。

(5)雙相鋼球閥采用固定球形式。介質(zhì)作用于密封副上的力較浮動球大幅降低，啟閉力矩減小。閥座設(shè)計(jì)為封閉式結(jié)構(gòu)．能有效的防止由于沉積和結(jié)垢造成的彈簧失效。密封圈采用柔性石墨或塑料合金。材料具有很好的密封性能和抗高溫性能(柔性石墨可達(dá)800℃、塑料合金達(dá)到了3000C)，閥桿采用沉淀硬化不銹鋼。熱處理后具有較高的機(jī)械性能．解決了由于介質(zhì)沉積結(jié)垢造成閥門啟閉力矩增大可能造成的閥桿變形問題。大口徑閥門可根據(jù)用戶要求設(shè)置沖洗口，對沉積物進(jìn)行沖洗。

3超級雙相特種鋼球閥選材指導(dǎo)的應(yīng)用從表4中可以看出．

2205材料的抗晶間腐蝕性能優(yōu)于尿素級316L．且兼有鐵素體和奧氏體的雙重特性。強(qiáng)度和硬度都高于316L。我公司將此材料應(yīng)用到尿素甲銨液介質(zhì)閥門的閥芯部位．提高了閥門的抗晶間腐蝕能力和沖蝕能力．并且用于環(huán)境比較的尿素合成塔一道閥同樣收到了滿意的效果。目前生產(chǎn)尿素的CO：氣提法和NH，氣提法采用的多是高合金奧氏體不銹鋼。甚至是鈦材。國內(nèi)已在尿素裝置的甲銨泵進(jìn)出口單向閥和主工藝管路的高壓截止閥的內(nèi)件．采用雙相不銹鋼以代替316L(尿素