不銹鋼蝶閥故障原因分析及解決方法
蝶閥得名於蝶板的翼狀結構,蝶板沿管道直徑方向安裝。在蝶閥閥體的圓柱形通道中,蝶板僅繞軸線旋轉90°即可啟閉閥門。
蝶閥結構簡單,體積小,重量輕。它僅由幾個部分組成。並且只需旋轉90度即可快速開啟和關閉,操作簡單。該閥具有良好的流體控制特性。
蝶閥處於全開位置,蝶板厚度是介質流經閥體時唯一的阻力。因此,通過閥門的壓降很小。當閥門關閉時,閥瓣轉向關閉位置,介質流速逐漸減小。該閥門具有良好的流量控制特性。
CF8M材質的不銹鋼蝶閥在使用過程中已經生鏽了。奧氏體不銹鋼經正常熱處理後,組織在常溫下應為奧氏體,耐腐蝕性能很好。為了分析蝶閥腐蝕的原因,對其上的樣品進行了分析。
對樣品進行化學成分分析(確定是否符合標準要求)、金相檢驗、熱處理工藝試驗和SEM分析。
金相試樣是從蝶閥上切下的,有鏽蝕現象。研磨拋光後,樣品用氯化鐵水溶液腐蝕。在neophot-32金相鏡上觀察和分析金相組織。理論上,奧氏體不銹鋼在正常熱處理後應獲得均勻的奧氏體組織。有兩種方法可以確定組織中的第二種沉澱物是什麼:相和碳化物。相和碳化物的形成有不同的條件,但奧氏體不銹鋼有一個共同的特點:對晶間腐蝕的敏感性。
噪聲的方法用於識別相位。使用鹼性紅血鹽溶液(紅血鹽10g+氫氧化鉀10g+水100ml)。試樣在試劑中煮沸2~4 min後,鐵素體呈黃色,碳化物被腐蝕,奧氏體呈亮色,相由棕褐色變為黑色。從蝶閥上切下的樣品用上述方法在鹼性紅血鹽溶液中煮沸4分鐘,在可見光顯微鏡下觀察。沉澱物保持原有形態,未見明顯變化。因此,決定採用熱處理方法進一步測試面分析。
該相是一種金屬間化合物,鐵原子和鉻原子的比例大致相等。化學成分、鐵素體、冷變形和溫度變化都不同程度地影響相的形成。熱處理方法用於鑑定相。採用染色法在顯微鏡下觀察沉澱相的變化。該相一般在500~800℃的長期時效溫度下形成。這是因為在較高溫度下老化有利於鉻擴散。該相將在至少 920℃的溫度下開始溶解。它通過在高於相的穩定溫度下加熱而消除。雖然形成相所需的時間很長,但去除相通常只需要很短的加熱時間。基於這一理論,開發了一種熱處理工藝,以觀察組織中的沉澱相是否能被消除。從蝶閥上切下的樣品加熱至940℃保溫30 min,然後在neophot-32金相顯微鏡上進行觀察和分析。熱處理後,析出相沒有消失,保持原來的形態,證明組織中的析出相可能不是相。
鋼中存在任何染色方法都無法識別的相,但可以通過SEM分析進行識別。由於已知是一種鉻含量為42%~48%的鐵鉻化合物,因此通過EDS定性定量分析確定未知相的成分和含量,從而確定未知相。
EDS分析結果表明,析出物的鉻含量為33.6%,顯著高於基體中16.3%的Cr含量,而相的鉻含量為42%~48%,從而否認該析出物是相.認為不銹鋼蝶閥組織中的析出相不是相。經SEM觀察,析出相為共晶組織,為以鉻為主的碳化物。
不銹鋼蝶閥材料為鎳鉻奧氏體不銹鋼,這種材料一般在固溶狀態下使用。奧氏體不銹鋼具有良好的抗腐蝕性
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