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    金属材料的牌号



    锻造 铸造 锻造 铸造
    ASTM A105
    A182 F316
    A182 F316L
    2.4816/ N06600
    		 A216 WCB
    A351CF8M
    A361CF3M
    Inconel600 
    		 A182 F11
    A182 F304
    A182 F304L
    ASTM A104
    		 A217 WC6
    A351CF8
    A351CF3
    WCC
    金属材料的物性

    耐温性

     
     
    温度范围
     
    工作工况
    		 材料选择
    说明
    超低温
    -254(液氢)～-101℃(乙烯    		 LNG,空分 奥氏体不锈钢ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8和CF3，ASTM A182 F316、F316L、F304和F304L，ASTM A433 316、316L、304、304L和CF8D 主体材料必须选用面心立方晶格的奥氏体不锈钢、铜合金或铝合金，其热处理后的低温力学性能，特别是低温冲击韧性必须达到标准的要求。必须在液氮(-196℃)中进行深冷处理?
    低温
    -100～-30℃    		 低温甲醇清洗 低温用奥氏体不锈钢有ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8和CF3，ASTM A182 F316、F316L、F304和F304L，ASTM A433 316、316L、304、304L和CF8D。低温承压件用铁素体和马氏体钢有ASTM A352 LCA(-32℃)、LCB、LCC(-46℃)、LC1(-59℃)、LC2、LC211(-73℃)和LC3(-100℃)
    		 ASTM A352标准中的材料初级价格较低，但是其冶炼时化学成分必须有可靠且要求十分严格的工厂内控标准。其热处理工艺复杂，需要多次作调质处理，方能达到标准要求的低温冲击韧性的要求，生产周期长。低温冲击韧性达不到标准要求时，不允许投料作低温钢使用。因此，只有在生产批量大，并且可成炉冶炼时才采用，而在一般情况下选用奥氏体不锈钢。
    亚高温
    325～425℃    		 电厂蒸汽，过热水，炼油厂的常减压装置和延迟焦化装置 水和蒸汽时，主要用WCB、WCC、A105、WC6和WC9。介质是含硫油品时，主要用具有抗硫化物腐蚀的C5、CF8、CF3、CF8M和CF3M等。它们多用在上，此时CF8、CF8M、CF3及CF3M材质的阀门不是用于抗酸溶液腐蚀，而是用于含硫油品及油气管路上。在此工况中，CF8、CF8M、CF3和CF3M的最高工作温度上限450℃
    		 阀门用碳素钢系指ASTM A216标准中的WCB、WCC铸钢和ASTM A105锻钢。阀门用碳素钢适宜工作温度为-29～425℃。但是为了安全，考虑到介质的工作温度有可能波动，因此，一般碳素钢的使用温度不应超过400℃。
    高温Ⅰ级
    425～550℃    		 电厂过热蒸汽 如果工作介质为水或蒸汽时，虽然也可用高温钢WC6(t≤540℃)或WC9(t≤570℃)，在含硫油品时虽然也可用高温钢C5(ZG1Cr5Mo) PI级阀门的主体材料为ASTM?? A351标准中的CF8为基形的“高温Ⅰ级中碳铬镍稀土钛优质耐热钢”
    高温Ⅱ级
    550～650℃    		 重油催化裂化装置 PⅡ级阀门的主体材料为ASTM A351标准中的CF8为基形的“高温Ⅱ级中碳铬镍稀土钛钽强化型耐热钢”  
    高温Ⅲ级
    650～730℃    		 重油催化裂化装置 A351标准中的CF8M为基形的“高温Ⅲ级中碳铬镍钼稀土钛钽强化型耐热钢”  
    高温Ⅳ级
    730～816℃    		   PⅣ级阀门的主体材料为ASTM A351标准中的CF8M为基形“高温Ⅳ级中碳铬镍钼稀土钛钽强化型耐热钢”。CK-20及ASTM A182标准中F310(其中C含量≥0.050%)及F310H等耐热不锈钢  
    高温Ⅴ级
    >816℃    		 烟道 ASTM A297标准中的HK-30，HK-40高温合金  
    硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
    1.布氏硬度(H
    以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值(HB)，单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
    2.洛氏硬度(HR)
    当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度改用洛氏硬度计量。用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。
    根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：

    HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
       HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。  
       HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。 
    斯泰莱(Steliete)硬度 45 HRC，碳化铬(Chromium Carbride)硬度 70HRC ,碳化钨(Tungsten Carbride)硬度 85HRC

      3.维氏硬度(HV)

        以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度HV值(kgf/mm2)。
    　
     加硬方式:
    1、热处理，比如表面析出硬化热处理，材料主要有440/630；
    2、堆焊司太莱合金
    3、通过化学手段镀超硬合金，比如镀硬铬、碳化钨、镍基合金等；还有一些手段比如渗氮低温处理，喷涂陶瓷等
    304L.316L等低碳不锈钢不适合堆焊斯泰莱加硬。
    根据德国标准DIN50150,以下是常用范围的钢材抗拉强度与维氏硬度、布氏硬度、洛氏硬度的对照表。
    1.肖氏硬度(HS)=勃式硬度(BHN)/10+12  2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15  3.勃式硬度(BHN)= 洛克式硬度(HV)  4.洛式硬度(HRC)= 勃式硬度(BHN)/10-3

    高硬度处理方式：
    等离子喷涂(APS) 等离子喷涂(APS)的过程是利用高压电弧加热气流，从而产生高速的等离子射流。等离子生成气通常是含有少量氢或氦的氩气，从而使送入的粉末被有效地加热和熔融。等离子弧心的温度通常都高于10000K，粒子撞击速度可高达250m/s
    超音速火焰喷涂(HVOF) 超音速火焰喷涂，在其喷涂过程中，燃料和氧气在燃烧室内被加压、点燃并通过扩张式音速喷嘴加速到超音速，形成马赫锥。最后，颗粒在高速(>400m/s)和相对低的温度(<2000℃)下喷射，同时轴向进粉，以提供更均匀的受热粒子。HVOF喷涂通常不需要后续的热处理，这是因为低氧化性和高速度的颗粒撞击从而形成了致密、结实的喷涂层。
    等离子堆焊(PTA) 　PTA堆焊的过程和氩弧焊(tungsteminsertgasTIG)的过程相似。电弧受到喷嘴制约和保护气的限制，产生收缩柱状弧。喷涂类粉末主要是合金和碳化物，通过载体离子气加入温度稳定的柱状弧内。同时，均匀分布的环状保护气可以保护焊接区域不暴露于空气中，减少和防止氧化。在堆焊技术中，PTA对基体堆积层的稀释率比较低，维持了堆积层的化学特性，最大限度地降低了喷涂零件的热影响区的融深
    渗氮处理
     
    常见阀门用金属材料硬度：
    　
    强度
    强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏（过量塑性变形或断裂）的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式，所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系，使用中一般较多以抗拉强度作为最基本的强度指标。

    塑性
    塑性是指金属材料在载荷作用下，产生塑性变形（永久变形）而不破坏的能力。常用指标为断后伸长率和断面收缩率。
    　
    疲劳
    前面所讨论的强度、塑性、硬度都是金属在静载荷作用下的机械性能指标。实际上，许多机器零件都是在循环载荷下工作的，在这种条件下零件会产生疲劳。
    　
    冲击韧性
    以很大速度作用于机件上的载荷称为冲击载荷，金属在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力叫做冲击韧性。
    　
    耐腐蚀性
    金属材料耐腐蚀表    常用金属材料成分    管道和阀门材料对照表

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