超級雙相特種鋼球閥選材指導

【資料簡介】

超級雙相特種鋼球閥選材指導

    雙相不銹鋼閥門所具有的優良的性能是由其材料的性能和閥門本身的結構特點所決定的，因此，我們先了解一下雙相鋼材料的特點：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為310S雙相不銹鋼，球為雙相鋼(噴焊)，密封材質為硬質合金硬度能達到65-70。本公司采用單面密封的結構：一面用石墨密封，另一面采用彈簧把閥座和球向對面頂，這樣設計使該閥門開關非常輕，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中；化工產品、醫藥和食品生產中；水電、火電和核電的電力生產系統中。

超級雙相特種鋼球閥選材指導抗腐蝕能力:

1.般腐蝕

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

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

316L等級不能用于鹽酸環境中,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境里,具有較強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險,因此,這個合金具有很強的抵抗與碳化物相關的晶間腐蝕的能力.

3.應力腐蝕開裂

SAF 2507 的復式結構使其具有較強的抗應力腐蝕開裂的能力。由于其較高的合金含量,SAF 2507的抗腐蝕能力及強度均優于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境里更易受到腐蝕.SAF 2507 具有很強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.

機械特性:SAF

2507具有很高的耐壓強度、沖擊強度及較低的熱膨脹系數和較高的導熱性.這些特性適用于很多結構零件及機械部件.

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

配套焊材:ER2594焊絲，E2594焊條

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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度、耐氯化物應力腐蝕性能和奧氏體不銹鋼所具有的優良韌性和焊接性能的優點．

超級雙相特種鋼球閥選材指導其主要性能特點如下：

(1)含鉬雙相不銹鋼在低應力下有良好的耐氯化物應力腐蝕性能。

(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。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)綜合力學性能好。有較高的強度和疲勞強度。屈服強度是18—8型奧氏體不銹鋼的2倍。固溶態的延伸率達到25％，韌性值Ak(V型槽口)在100J以上。

(5)可焊性良好。熱裂傾向小。一般焊前不需要預熱。焊后不需要熱處理。可與18—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。抗力小。

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

(8)與奧氏體不銹鋼相比，導熱系數大．線膨脹系數小。

(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的2205型雙相不銹鋼．與尿素級316L奧氏體不銹鋼進行對比試驗。對比試驗結果見表l一表4。從化學成分上看，的是Ni含量的不同， 316L(尿素級)是00Cr22Ni5M03N的近2．4倍。

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 從上述結果看出，00Cr22Ni5M03N鋼強度高于316L鋼，屈服強度約是其2倍，布氏硬度是其1．5倍。表3低倍組織比較為了驗證該鋼的耐腐蝕性能水平．根據bon對316L(尿素級)的驗收標準進行了00Cr22Ni5M03N鋼和316L鋼(尿素級)對比實驗。其試樣均為固溶態，在(65±0．2)％HNO，沸騰溶液中試驗5周期，每周期48h，其結果見表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方法。這個方法要求很嚴格。一般化學成分控制不當，鋼的冶金質量不好。很難通過此法。316L(尿素級)規定5個周期平均腐蝕量≤3．3汕m／48h，為合格。從試驗結果來看，00Cr22Ni5M03N鋼不但達到了這一要求．而且也達到了25—22—2(2RE69)奧氏體不銹鋼的耐腐蝕標準平均腐蝕量≤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鋼腐蝕量遠遠低于316L(尿素級)的腐蝕量。從而說明了00Cr22Ni5M03N鋼化學成分理想，耐蝕性能強于316L(尿素級)。

2超級雙相特種鋼球閥選材指導的特點

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

(2)閥門密封副噴焊硬質合金。可噴焊鎳基焊粉、司太立合金和碳化鎢等材料，硬度可達HRC65具有優異的耐磨蝕性能，提高了閥門的使用壽命。

(3)由于雙相鋼材料本身的特點，閥門具有較強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高溫沉積結垢后。啟閉力矩增大對球閥閥桿強度的要求．設計時雙相鋼球閥閥桿采用了1740H沉淀硬化不銹鋼．此種材料經沉淀硬化處理后．可獲得較高的強度．滿足了閥門實際使用要求。

(5)雙相鋼球閥采用固定球形式。介質作用于密封副上的力較浮動球大幅降低，啟閉力矩減小。閥座設計為封閉式結構．能有效的防止由于沉積和結垢造成的彈簧失效。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800℃、塑料合金達到了3000C)，閥桿采用沉淀硬化不銹鋼。熱處理后具有較高的機械性能．解決了由于介質沉積結垢造成閥門啟閉力矩增大可能造成的閥桿變形問題。大口徑閥門可根據用戶要求設置沖洗口，對沉積物進行沖洗。

3超級雙相特種鋼球閥選材指導的應用從表4中可以看出．

2205材料的抗晶間腐蝕性能優于尿素級316L．且兼有鐵素體和奧氏體的雙重特性。強度和硬度都高于316L。我公司將此材料應用到尿素甲銨液介質閥門的閥芯部位．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。國內已在尿素裝置的甲銨泵進出口單向閥和主工藝管路的高壓截止閥的內件．采用雙相不銹鋼以代替316L(尿素