在腐蚀介质中运行的阀门,其材料应能耐腐蚀;在高温高压下
4-9 当介质温度超过500℃时,阀体选用什么材料为宜?
当介质温度超过500℃时,阀体可选用铬钼钢lCr5Mo、铬钼钒钢12CrlMoV及奥氏体不锈钢OCr18Ni9等耐高温材料。
4-10 材料的磨损可分为几种类型?
材料的磨损,一般来说可分为如下几种类型;粘着磨损,即金属对属的磨损;磨粒磨损;冲蚀磨损;腐蚀磨损;表面疲劳磨损。
1.粘着磨损;粘着磨损通常由于金属间发生滑动而引起的。当块金属放压在一起时,凹凸不平的表面互相接触形成接合点,滑动时这些接合点破裂形成新的接合点,最终形成磨粒。人们之所以不希望发生粘着磨损是应为:
a)材料的磨损会使零件尺寸公差增大,进而使阀门关闭机构发生泄漏和损坏;
b)磨屑,尤其是由檫伤或粘着而形成的大颗粒磨屑将会卡主阀门的运动部件,使阀门失效。
2.磨粒磨损;磨粒磨损是坚硬粒子在载荷作用下切割材料而发生的。坚硬的颗粒如砂,氧化铝、碳化物等在正常载荷作用下压入软金属的表面,滑动时就划出沟槽,从而形成金属碎屑或疏松的磨屑。在这一点上,磨粒磨损和“微切削加工”是相似的。
3.冲蚀磨损;冲蚀磨损是因悬浮在流体中的微粒在动能作用下产生切削作用而引起的一种特殊形式的磨粒磨损。用于输送含有固体的阀门将会发生这种磨损,如用于输送泥浆的阀门或常在高炉给料系统上使用的闭锁漏斗阀就是典型的例子。
4.腐蚀磨损;如果磨损的表面受到化学腐蚀的作用,那就会发生腐蚀。大多数耐蚀合金最初会因化学腐蚀作用而形成一层保护层然而,当表面滑动时,这层保护层可能被磨掉。裸露的金属暴露在周围腐蚀性介质中,从而使磨损率增加(氧化磨损和腐蚀磨损是同义语)。
5.表面疲劳磨损;在封闭的轨道上作重复滑动或滚动时,可以观察到表面疲劳磨损的现象。由于零件表面或表层下的裂纹在重复循环应力作用下发生扩展,疲劳磨损通常会在表面形成凹坑。表面疲劳磨损一般发生在滚动元件如轴承、齿轮等零件上。
除上述几种磨损类型外,还有微动磨损或腐蚀、汽蚀等一些特殊磨损类型。
微动磨损或腐蚀;微动磨损是由产生氧化磨损碎片的微小切线振动而形成的。因此,氧化物就像磨粒一样引起进一步的磨损。
汽蚀;这种磨损是液体因压力突然变化在内部形成汽包时发生的。它出现在水翼、蒸汽阀和蒸汽透平等上。由于气泡崩溃时产生的机械冲击使金属表面形成孔穴,这种磨损通过对阀门进行适当的设计、使压力降减至最小就可避免。然后,如果设计上无法避免,那么就可以采用某些钴基合金作为零件的材料,因外这些合金的耐汽蚀性能远优于其他合金材料。
4-11 什么材料的耐檫伤性能优异?
耐檫伤性能的好坏取决于合金材料,而合金材料中是否含有多相化合物的复合组织是重要因素。通过实验发现,在众多材料中钴基硬质合金其耐檫伤性能最佳。例如:CoCrW(钴铬钨),在80.0Mpa和100.0Mpa高比压负荷下,仍能显出它的优越性。其次,铬锰粉末合金WF331,在60.0Mpa和80.0Mpa比压下,耐擦伤性能仍较好,常温下仅次于CoCrW;铁基粉末合金WF311,在60.0Mpa比压下,基耐檫伤性能也较好,但是80.0Mpa比压下,耐檫伤性能明显下降。