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物理和机械特性
屈服强度
能承受造成0.2%永久变形所需的应力。
硬度
材料能抗穿透或耐压痕。通常用于估计滑动耐磨性和耐磨蚀性。
韧度
材料能吸收能量而不断裂。耐冲击试验,坚韧、不易碎。
耐磨损性能
滑动磨损
腐蚀性磨损
汽蚀磨损
入口压力与压差
汽蚀
闪蒸
侵蚀
高压降、高速
磨蚀性介质、湿蒸汽
侵蚀-腐蚀
高速 →腐蚀钝化层
高温
屈服强度
蠕变
热膨胀系数
–CS,合金钢, 410SS → 低
–300系列SS → 高
碳钢石墨化
> 800F,碳化物分解成碳和铁,从而降低了强度和韧性
不锈钢敏化
–在高温如焊接工况,铬有可能与钢材中的任何碳元素形成铬碳化合物,从而减少了钝化膜所需的铬,并导致受高温影响的不锈钢可能部分发生腐蚀。
– PWHT
–316L
阀体常用材料
碳钢
-低材料成本
-温度范围从 -20°F(-28°C)至最高约800°F(425°C)。
铬钼合金(合金钢)
-材料成本=1.5 x碳钢
-至1200°F(648°C)*
-更大的抗侵蚀(闪蒸)能力
不锈钢
-材料成本=2.5 x碳钢
-低温至1500°F(815°C)*
-卓越的抗侵蚀性
-耐腐蚀。
*150型法兰在额定温度达到1000ºF(538ºC)时停止工作。
不锈钢
耐腐蚀和耐高温性能
12%铬(最低)
形成氧化铬(Cr2O3)保护层
三种形式
-铁素体(430)Fe、Cr(通常不用于阀门)
-马氏体(400系列)Fe、Cr、C
-奥氏体(300系列)铁、铬、碳、镍
阀体材料分级
阀内件材料相较于阀体材料
常规阀内件材料(球阀)
• 轴
腐蚀和化学侵蚀
腐蚀
-一种破坏性的化学过程;通常将金属转化为其化合物,例如,铁被氧和水腐蚀而产生氧化铁(锈)。
-所有金属都会被腐蚀;在氧气含量为21%的正常环境中,除金、铂和钯外,所有金属都会自发腐蚀。
化学侵蚀
-材料(通常是金属)与环境发生化学或电化学反应,导致材料及其性能的劣化。