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阀杆与阀杆螺母材料的选用

阀杆在阀门启闭过程中不但是运动件、受力件,而且是密封件。同时,它受到介质的冲击和腐蚀,还与填料产生摩擦。因此在选择阀杆材料时,必须保证它在规定的温度下有足够的强度、良好的冲击韧性、抗擦伤性、耐腐蚀性。阀杆是易损件,在选用时还应注意材料的机械加工性能和热处理性能。

阀杆常用的材料如下:

铜合金

一般选用牌号有QA19-2、HPb59-1-1。适用于公称压力小于等于1.6MPa、温度小于等于200℃的低压阀门。

碳素钢

一般选用A5、35钢,经过氮化处理,适用于公称压力小于等于2.5MPa的氨阀,水、蒸汽等介质的低、中压阀门。A5 钢适用于温度不超过300℃的阀门;35钢适用于温度不超过450℃的阀门。(注:实路线证明,阀杆采用碳素钢氮化制造不能很好地解决耐蚀问题,应避免采用。)

合金钢

一般选用40Cr、38CrMoA1A、20CrMo1V1A等材料。40Cr经过镀铬处理后,适用于公称压力小于等于32MPa、温度小于等于450℃的水、蒸汽、石油等介质。38CrMoA1A经过氮化处理,能在工作温度540℃的条件下承受10MPa的压力,常用于电站阀门上。20CrMo1V1A经过氮化处理能在工作温度570℃的条件下承受14MPa的压力,常用于电站阀门上。

不锈钢

一般选用2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、1Cr18Ni12Mo2Ti等材料。2Cr13、3Cr13不锈钢适用于公称压力小于等于32MPa、温度小于等于450℃的水、蒸汽和弱腐蚀性介质,可以通过镀铬、高频淬火等方法强化表面。1Cr17Ni2不锈钢阀、低温阀上,能耐腐蚀性介质。1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti不锈耐酸钢用于公称压力小于等于6.4MPa、温度小于等于600℃的高温阀中,也可以用于温度小于等于-100℃的不锈钢阀,低温阀中。1Cr18Ni9Ti能耐硝酸等腐蚀性介质;1Cr18Ni12Mo2Ti 能耐醋酸等腐蚀性介质。1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti用于高温阀时,可采用氮化处理,以提高抗擦伤性能。

轴承铬钢

选用GCr15,适用于公称压力小于等于300MPa、温度小于等于300℃的超高压阀门中。

用于制作阀杆的材料较多,还有4Cr10Si2Mo马氏体耐热钢、4Cr14Ni14W2Mo奥氏体耐热钢等。

阀杆螺母与阀杆以螺纹相配合,直接承受阀杆轴向力,而且牌与支架等阀件的摩擦之中。因此,阀杆螺母除要有一定的强度外,还要求具有摩擦系数小、不锈蚀、不与阀杆咬死等性能。

阀杆螺母常选用如下材料:

塑料

制作阀杆螺母的塑料有尼龙66和尼龙1010,它具有耐腐蚀性、摩擦系数小、良好的加工性和成本低等优点。但由于它的强度比金属低,故只用于低压、小口径阀门上。

铜合金

铜合金不生锈,摩擦系数小,有一定的强度及韧性,是目前阀杆螺母普遍采用的材料。公称压力小于等于1.6MPa的低压阀门常采用2CuZn38MnPb2铸黄铜;公称压力小于等于6.4MPa的阀门常采用ZCuA110Fe3无锡青铜;公称压力大于6.4MPa的高压阀门常采用ZCuZn25A16Fe3Mn3铸黄铜。

电动阀门的阀杆螺母需要硬度高以及氨介质对铜有腐蚀时,就以钢代铜。在不导致阀杆咬死的条件下,常选用35、40优质碳素钢和1Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不锈钢制作阀杆螺母。在选用中应遵守阀杆螺母硬度低于阀杆硬度的通则,以免产生过早磨损和咬死的现象。

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