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        常見問題

        泵體及腔體合金材料的運用

        簡述我公司產品特種材料的運用;
        我公司多年來的實踐經驗和針對不同種類材料運用研究發現316L不銹鋼材質是比較適合國內各大行業工況使用,其綜合參數在耐腐蝕環境下保持穩定,2013年后生產的泵體及泵腔體的材料均以改良采用316L不銹鋼加工。316L不銹鋼屬于耐腐蝕不銹鋼,耐腐蝕不銹鋼要加:“鎳Ni”;“硅Si”;“鉬Mo”;“銅Cu”元素,在實際工況中316L不銹鋼偏軟不耐磨,為了提高硬度需要固溶滲氮處理,固溶滲氮時間24h,滲后冷卻采用液體淬火劑或高壓氣淬,滲氮層深可至2.5mm,硬度1000~1200HV0.1。316L不銹鋼屬于奧氏體不銹鋼,316L不銹鋼的L是lower的縮寫,為低的意思,316L是含碳量低的低碳不銹鋼,,要了解合金金屬材料就要了解合金材料中微量金屬元素的作用以及不銹鋼的種類:
        首先合金材料中微量金屬元素的作用;
        1、磷(P): 使鋼產生冷脆和降低鋼的沖擊韌性;但可改善鋼的切削性能。
        2、硅(Si):能增加鋼的強度、彈性、耐熱、耐酸性及電阻系數等。冶煉中的脫氧劑能增加鋼的過熱和脫碳敏感性。
        3、錳(Mm):能提高鋼的強度和硬度及耐磨性。冶煉時的脫氧劑和脫硫劑。
        4、鉻(Cr):能增加鋼的機械性能和耐磨性,可增大鋼的淬火度和淬火后的變形能力。同時又可增加鋼的硬度、彈性、抗磁力和抗強力,增加鋼的耐蝕性和耐熱性等。
        5、鎳(Ni):可以提高鋼的強度、韌性、耐熱性、防腐性、抗酸性、導磁性等。增加鋼的淬透性及硬度。
        6、釩fan(V): 可賦于鋼的一些特殊機械性能:如提高抗張強度和屈服點,明顯提高鋼的高溫強度。
        7、鈦(Ti):可防止和減少鋼中氣泡的產生,提高鋼的硬度、細化晶粒、降低鋼的時效敏感性、冷脆性和腐蝕性。
        8、銅(Cu):一般如P、S一樣是殘留有害元素。Cu的存在會降低鋼的機械性能,破壞鋼的焊接性能,會使鋼在鍛軋等加工時產生熱脆性。鋼中加入一定量的Cu,可提高鋼的退火硬度,降低成本。若含Cu 0.15~0.25%時,可使鋼的耐大氣腐蝕的性能。
        9、鋁(Al):(1)低碳結構鋼中 0.5~1%的Al有助于增加鋼的硬度和強度;(2)鉻鉬鋼和鉻鋼中含Al可增加其耐磨性;(3)高碳工具鋼中Al的存在可使產生淬火脆性。
        10、鎢(W):可提高鋼的蠕變強度,又是鋼中碳化物的強促進劑,每1%的W可提高鋼的抗張強度和屈服點4&#215;9.8N/cm&sup2;,并使其具有回火穩定性和高溫強度。
        11、鉬(Mo):可增加鋼的強度又不致降低鋼的可塑性和韌性,同時又能使鋼在高溫下具有足夠的強度,能改善鋼的冷脆性和耐磨性等。
        12、鈷(Co):可以提高和改善鋼的高溫性能,增加其紅硬性,提高鋼的抗氧化性和耐蝕性能等。
        13、鈮ni(Nb):可使鋼的晶粒細化,降低鋼的過熱敏感性及回火脆性;改善鋼的焊接性能,提高耐熱鋼的強度和抗蝕性等。
        14、鉭tan(Ta):提高鋼的質量及機械性能,提高合金的熔點、高溫強度、碳化物及γ相的穩定性。
        15、鋯gao(Zr): 冶煉過程中的除氧、硫、磷劑,Zr、Hf能提高鋼的強度與硬度,尤其是鋼的持久強度及改善鋼的焊接性能。
        16、稀土(Re):是很好的脫氧、脫硫劑。能消除或見減弱鋼中許多有害元素的影響,改善鋼的質量。在不銹耐熱鋼中加入Re可改善鋼的熱加工性能,結構鋼中加入Re可提高其塑性及韌性。
        17、硼(B):鋼中的“維生素“。能成倍地增加淬火性;增加鋼的硬度和抗張力;改善鋼的焊接性能等。低碳鋼中加入0.1~4.5%的B,有吸收中子的功能。
        18、鈣(Ca):可以提高鋼的強度及切削性能。冶煉過程中的凈化劑。(除氧、硫、磷等)。
        其次不銹鋼的屬性種類(針對性說明)
        不銹鋼的屬性種類中重點奧氏體不銹鋼,奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性主要取決于它的合金成分(“鉻ge.Cr”、鎳nie、鈦、硅、鋁等)和內部的組織結構,起主要作用的是鉻元素。鉻具有很高的化學穩定性,能在鋼表面形成鈍化膜,使金屬與外界隔離開來,保護鋼板不被氧化,增加不銹鋼的抗腐蝕能力。鈍化膜破壞后,抗腐蝕性就下降。在不銹鋼中加入鎳,是為了使鋼容易形成單相組織(奧氏體),使合金本身沒有形成微電池的能力,這是避免不銹鋼被腐蝕的主要原因。奧氏體不銹鋼可抵抗酸的腐蝕,同時奧氏體沒有磁性,故加入鎳后在不銹鋼一般就不會被磁鐵吸了,不銹鋼中鉻和鎳都是起到防腐蝕的作用,鉻元素會在不銹鋼表面形成三氧化二鉻膜,起到防止基體繼續腐蝕的作用,鎳為擴大奧氏體元素,使材料在室溫形成單相奧氏體結構,避免晶間腐蝕的發生,但在塑性變形下,有些殘余奧氏體會在應變誘發馬氏體作用下形成馬氏體,所以這是不可避免的,奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕是一個比較難控制的,呈體心立方(BCC)結構,加入鎳,促使晶體結構從體心立方(BCC) 結構轉變為面心立方(FCC)結構,這種結構即被稱為奧氏體。然而,鎳并不是唯一具有此種性質的元素。常見的奧氏體形成元素有:鎳、碳、氮、錳、銅。這些元素在形成奧氏體方面的相對重要性對于預測不銹鋼的晶體結構具有重要意義,不銹鋼中加入鉬,能改善鋼的耐腐蝕性抗酸堿更強,如316 316L典型的加鉬鋼材  用于海洋或者沿海地區,從組織上區分。奧氏體不銹鋼常溫下保持奧氏體狀態,比如常見的18-8系列的,我們的B6/B8系列的泵體材料原材料標配采用為此材料,在實際操作中為了提高其硬度需要固溶滲氮處理,滲氮處理后其表面硬度可達1000~1200HV。
        其次是雙相不銹鋼:在某些特殊工況(對耐腐和耐磨系數的要求)我們采取雙相不銹鋼制作泵體。雙相不銹鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點,并具有超塑性。通常的20Cr13,30Cr13等,雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體雙相不銹鋼,如022Cr19Ni5Mo3Si2N。奧氏體不銹鋼:含鉻大于18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質腐蝕。奧氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9鋼的wC&lt;0.08%,鋼號中標記為“0”。這類鋼中含有大量的Ni和Cr,使鋼在室溫下呈奧氏體狀態。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性和耐蝕性能,在氧化性和還原性介質中耐蝕性均較好,用來制作耐酸設備,如耐蝕容器及設備襯里、輸送管道、耐硝酸的設備零件等。奧氏體不銹鋼一般采用固溶處理,即將鋼加熱至1050~1150℃,然后水冷,以獲得單相奧氏體組織。   奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高,具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優良的耐孔蝕性能,也是一種節鎳不銹鋼。 我們的B6/B8系列的泵體材料會在雙相不銹鋼原材料基礎上通過二次處理手段加工成品。

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