钢制阀门材料性能及使用范围
时间:2011-02-13 阅读:361
钢制阀门材料
【碳素钢】的适用范围
碳素钢适用于油品、汽、水等非腐蚀性介质。在某些特定的条件下,例如某些有腐蚀性的介质在一定范围内的浓度下也可采用碳素钢。
碳素钢的适用温度范围:-29~425℃。这是由于碳素钢在高温下其组织中的碳原子发生迁移和聚集,并转化为石墨,由于石墨强度极低,并以片状存在于珠光体内,将是材料的强度大大降低,而脆性增加。一般情况下,碳素钢长期处于425℃以上的温度环境时,就有石墨化倾向,而在475℃以上时则明显出现。中石化标准SH/T3064《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》规定碳素钢制阀门的适用温度范围为-20~425℃,其下限规定为-20℃的依据是GB 150《钢制压力容器》。但当以WCB、WCC这两种钢制作阀体、阀盖、闸板(阀瓣)、支架时,这两种钢的适用温度下限为-29℃。
【不锈钢】
不锈钢属耐蚀钢,是铁和铬的合金,含有或不含有其他因素,其余铬量至少为10.5%。铬是一种能在钢的表面形成钝化膜的元素,这种钝化膜能保护钢免遭腐蚀。一般阀门用不锈钢基本上可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢与沉淀硬化不锈钢。
【奥氏体不锈钢】
阀门中常用的不锈钢是奥氏体不锈钢,其中18-8型奥氏体不锈钢zui为常用,适用温度范围很广,低温可用于-269℃(液氮),高温可达到816℃,常用的温度范围-196℃(液氮)至700℃。奥氏体不锈钢是通过加入扩大和温度奥氏体区合金元素,使之在室温维持*的奥氏体阻止的不锈钢。奥氏体不锈钢化学组成有Cr-Ni和Cr-Mn两个系列,根据适用环境的不同再添加Mo、N、Cu、Si、Ti、Nb等元素,形成了许多钢号。
奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性、高温抗氧化性和耐低温性能。因此,奥氏体不锈钢广泛应用于制作耐腐蚀阀门、高温阀门和低温阀门。
【耐腐蚀用奥氏体不锈钢】
奥氏体不锈钢的耐腐蚀性是相对的,不是什么样的腐蚀介质它都能承受。金属的腐蚀现象或所谓的耐腐蚀性是根据腐蚀性介质的种类、浓度、温度、压力、流速等环境条件,以及金属本身的性质,即含有成分、加工性、热处理等住因素的差异而分别有不同腐蚀状态和腐蚀速度。例如不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,可是因为腐蚀环境或使用条件的不同,也可能发生意想不到的腐蚀破坏事故。因此,应充分地了解腐蚀介质和耐腐蚀材料,才能选择合适的耐腐蚀材料。
【金属的腐蚀形态】
金属的腐蚀形态可分为两大类:均匀(全面)腐蚀和局部腐蚀。均匀(全面)腐蚀包括全面成膜腐蚀和无墨腐蚀,
(1)全面成膜腐蚀:腐蚀在金属的全部或大部分面积上进行,而且生成保护膜,具有保护性。
例如:碳素钢在稀硫酸中腐蚀很快,当硫酸浓度大于50%时,腐蚀率达到zui大值,此后浓度再继续增大腐蚀率反而下降。这是由于浓硫酸的强氧化性,在钢铁的表面生成一层组织致密的钝化膜,这种钝化膜不溶于浓硫酸,从而起到了阻碍腐蚀作用。
(2)无膜腐蚀:无膜全面腐蚀很危险,因为它保持一定速度全面进行腐蚀。
(3)局部腐蚀:局部腐蚀的形态有十三种,如缝隙腐蚀、脱层腐蚀、晶间腐蚀与应力腐蚀等等。据调查,化工装置中局部腐蚀约占70%。在诸多局部腐蚀的形态中与阀门制造有关常见的是晶间腐蚀。