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不銹鋼蝶閥銹蝕原因分析及解決辦法
來(lái)源:http://www.lcytpv.com/news.html | 作者:方工編輯 | 發(fā)布時(shí)間: 1162天前 | 9796 次瀏覽 | 分享到:
蝶閥的名稱來(lái)源于翼狀結(jié)構(gòu)的蝶板,蝶板安裝于管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內(nèi),圓盤形蝶板繞著軸線旋轉(zhuǎn)只需 90° 即可開(kāi)閉閥門。
蝶閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。它只有少數(shù)幾個(gè)零件組成。而且只需旋轉(zhuǎn) 90° 即可快速啟閉,操作簡(jiǎn)單。該閥具有良好的流體控制特性。
蝶閥處于完全開(kāi)啟位置時(shí),蝶板厚度是介質(zhì)流經(jīng)閥體時(shí)唯一的阻力。因此通過(guò)該閥所產(chǎn)生的壓力降很小。在閥門關(guān)閉運(yùn)動(dòng)中,蝶板朝著關(guān)閉位置轉(zhuǎn)動(dòng),介質(zhì)流動(dòng)速度逐漸減小。該閥具有較好的流量控制特性。

2.4 SEM 分析

有時(shí)鋼中出現(xiàn)的 σ 相,采用任何染色的方法均無(wú)法辨別其頗色,可采用 SEM 的分析方法來(lái)鑒別。因?yàn)橐阎?σ 相為鐵與鉻的化合物,含鉻量為 42%~48%,通過(guò) EDS 定性和定量分析測(cè)出未知相的組成元素及其含量,從而確定未知相。

對(duì)基體和析出相進(jìn)行的微區(qū)定量分析結(jié)果見(jiàn)《表 2》。

《表 2》 EDS 定量分析結(jié)果 / %

成分 Fe Cr Ni Mo Si Mn
基體 70.463 16.365 10.211 1.239 0.466 1.257
析出相 56.908 33.629 3.681 4.835 0.040 0.907

EDS 分析結(jié)果表明,析出物的含鉻量為 33.6%,明顯高于基體中的 Cr 含量 16.3%,而 σ 相的含鉻量是 42%~48%,因而否認(rèn)析出相為 σ 相。綜合染色試臉、熱處理試驗(yàn)的結(jié)果,認(rèn)為不銹鋼蝶閥組織中的析出相不是 σ 相。經(jīng) SEM 觀察析出相為一種共晶組織,是以鉻為主的碳化物。

不銹鋼蝶閥的材料為鎳鉻奧氏體不銹鋼,這種材料一般都在固溶狀態(tài)下使用。在室溫狀態(tài)下,其組織為奧氏體,奧氏體不銹鋼在廣泛的腐蝕介質(zhì)中特別是大氣中具有良好的抗腐蝕能力。對(duì)不銹鋼蝶閥銹蝕的原因分析如下:

① 綜合上述各項(xiàng)試驗(yàn)的結(jié)果,可判定蝶閥材料組織中析出相不是 σ 相,故蝶閥的銹蝕現(xiàn)象不是由 σ 相引起的。

② 通過(guò) SEM 觀察,確認(rèn)蝶閥的組織中析出相是以鉻為主的碳化物,這種共晶組織沿晶界分布。EDS 分析結(jié)果表明這種分布在晶界上的碳化物鉻含量明顯高于基體。這種碳化物是 M<sub>23</sub>C<sub>6</sub> 型。隨碳化物的析出,又得不到鉻的擴(kuò)散補(bǔ)充時(shí),以碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出,在碳化物周圍形成貧鉻區(qū),從而奧氏體不銹鋼晶界易被腐蝕。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶閥銹蝕的主要原因。

③ 經(jīng)固溶處理后的奧氏體不銹鋼,由于在高溫加熱時(shí)大部分碳化物被溶解,奧氏體中飽和了大量的碳與鉻,并因隨后的快速冷卻而固定下來(lái),使材料有很商的耐腐蝕性。因此應(yīng)嚴(yán)格控制熱處理工藝,固溶處理時(shí)將工件加熱至高退,使碳化物充分溶解,然后迅速冷卻,得到均一奧氏休組織。固溶處理后,如果采用緩慢冷卻,在冷卻過(guò)程中碳化鉻將沿晶界析出,從而導(dǎo)致材料耐腐蝕性能降低。

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