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常见问题

泵体及腔体合金材料的运用

简述我公司产品特种材料的运用;
我公司多年来的实践经验和针对不同种类材料运用研究发现316L不锈钢材质是比较适合国内各大行业工况使用,其综合参数在耐腐蚀环境下保持稳定,2013年后生产的泵体及泵腔体的材料均以改良采用316L不锈钢加工。316L不锈钢属于耐腐蚀不锈钢,耐腐蚀不锈钢要加:“镍Ni”;“硅Si”;“钼Mo”;“铜Cu”元素,在实际工况中316L不锈钢偏软不耐磨,为了提高硬度需要固溶渗氮处理,固溶渗氮时间24h,渗后冷却采用液体淬火剂或高压气淬,渗氮层深可至2.5mm,硬度1000~1200HV0.1。316L不锈钢属于奥氏体不锈钢,316L不锈钢的L是lower的缩写,为低的意思,316L是含碳量低的低碳不锈钢,,要了解合金金属材料就要了解合金材料中微量金属元素的作用以及不锈钢的种类:
首先合金材料中微量金属元素的作用;
1、磷(P): 使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性;但可改善钢的切削性能。
2、硅(Si):能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。
3、锰(Mm):能提高钢的强度和硬度及耐磨性。冶炼时的脱氧剂和脱硫剂。
4、铬(Cr):能增加钢的机械性能和耐磨性,可增大钢的淬火度和淬火后的变形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力,增加钢的耐蚀性和耐热性等。
5、镍(Ni):可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、导磁性等。增加钢的淬透性及硬度。
6、钒fan(V): 可赋于钢的一些特殊机械性能:如提高抗张强度和屈服点,明显提高钢的高温强度。
7、钛(Ti):可防止和减少钢中气泡的产生,提高钢的硬度、细化晶粒、降低钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性。
8、铜(Cu):一般如P、S一样是残留有害元素。Cu的存在会降低钢的机械性能,破坏钢的焊接性能,会使钢在锻轧等加工时产生热脆性。钢中加入一定量的Cu,可提高钢的退火硬度,降低成本。若含Cu 0.15~0.25%时,可使钢的耐大气腐蚀的性能。
9、铝(Al):(1)低碳结构钢中 0.5~1%的Al有助于增加钢的硬度和强度;(2)铬钼钢和铬钢中含Al可增加其耐磨性;(3)高碳工具钢中Al的存在可使产生淬火脆性。
10、钨(W):可提高钢的蠕变强度,又是钢中碳化物的强促进剂,每1%的W可提高钢的抗张强度和屈服点4×9.8N/cm²,并使其具有回火稳定性和高温强度。
11、钼(Mo):可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性,同时又能使钢在高温下具有足够的强度,能改善钢的冷脆性和耐磨性等。
12、钴(Co):可以提高和改善钢的高温性能,增加其红硬性,提高钢的抗氧化性和耐蚀性能等。
13、铌ni(Nb):可使钢的晶粒细化,降低钢的过热敏感性及回火脆性;改善钢的焊接性能,提高耐热钢的强度和抗蚀性等。
14、钽tan(Ta):提高钢的质量及机械性能,提高合金的熔点、高温强度、碳化物及γ相的稳定性。
15、锆gao(Zr): 冶炼过程中的除氧、硫、磷剂,Zr、Hf能提高钢的强度与硬度,尤其是钢的持久强度及改善钢的焊接性能。
16、稀土(Re):是很好的脱氧、脱硫剂。能消除或见减弱钢中许多有害元素的影响,改善钢的质量。在不锈耐热钢中加入Re可改善钢的热加工性能,结构钢中加入Re可提高其塑性及韧性。
17、硼(B):钢中的“维生素“。能成倍地增加淬火性;增加钢的硬度和抗张力;改善钢的焊接性能等。低碳钢中加入0.1~4.5%的B,有吸收中子的功能。
18、钙(Ca):可以提高钢的强度及切削性能。冶炼过程中的净化剂。(除氧、硫、磷等)。
其次不锈钢的属性种类(针对性说明)
不锈钢的属性种类中重点奥氏体不锈钢,奥氏体不锈钢的耐腐蚀性主要取决于它的合金成分(“铬ge.Cr”、镍nie、钛、硅、铝等)和内部的组织结构,起主要作用的是铬元素。铬具有很高的化学稳定性,能在钢表面形成钝化膜,使金属与外界隔离开来,保护钢板不被氧化,增加不锈钢的抗腐蚀能力。钝化膜破坏后,抗腐蚀性就下降。在不锈钢中加入镍,是为了使钢容易形成单相组织(奥氏体),使合金本身没有形成微电池的能力,这是避免不锈钢被腐蚀的主要原因。奥氏体不锈钢可抵抗酸的腐蚀,同时奥氏体没有磁性,故加入镍后在不锈钢一般就不会被磁铁吸了,不锈钢中铬和镍都是起到防腐蚀的作用,铬元素会在不锈钢表面形成三氧化二铬膜,起到防止基体继续腐蚀的作用,镍为扩大奥氏体元素,使材料在室温形成单相奥氏体结构,避免晶间腐蚀的发生,但在塑性变形下,有些残余奥氏体会在应变诱发马氏体作用下形成马氏体,所以这是不可避免的,奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是一个比较难控制的,呈体心立方(BCC)结构,加入镍,促使晶体结构从体心立方(BCC) 结构转变为面心立方(FCC)结构,这种结构即被称为奥氏体。然而,镍并不是唯一具有此种性质的元素。常见的奥氏体形成元素有:镍、碳、氮、锰、铜。这些元素在形成奥氏体方面的相对重要性对于预测不锈钢的晶体结构具有重要意义,不锈钢中加入钼,能改善钢的耐腐蚀性抗酸碱更强,如316 316L典型的加钼钢材  用于海洋或者沿海地区,从组织上区分。奥氏体不锈钢常温下保持奥氏体状态,比如常见的18-8系列的,我们的B6/B8系列的泵体材料原材料标配采用为此材料,在实际操作中为了提高其硬度需要固溶渗氮处理,渗氮处理后其表面硬度可达1000~1200HV。
其次是双相不锈钢:在某些特殊工况(对耐腐和耐磨系数的要求)我们采取双相不锈钢制作泵体。双相不锈钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。通常的20Cr13,30Cr13等,双相不锈钢是奥氏体和铁素体双相不锈钢,如022Cr19Ni5Mo3Si2N。奥氏体不锈钢:含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的wC<0.08%,钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr,使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能,在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好,用来制作耐酸设备,如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理,即将钢加热至1050~1150℃,然后水冷,以获得单相奥氏体组织。   奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍不锈钢。 我们的B6/B8系列的泵体材料会在双相不锈钢原材料基础上通过二次处理手段加工成品。

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