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低镍铬合金铸铁--碳钢--双相不锈不锈钢--铜合金材料正在海水阀门

产品名称:  低镍铬合金铸铁--碳钢--双相不锈不锈钢--铜合金材料正在海水阀门
产品类型:  低合金铸铁
产品说明:

  低镍铬合金铸铁--碳钢--双相不锈不锈钢--铜合金材料正在海水阀门上的使用_材料科学_工程科技_专业材料。低镍铬合金铸铁材料正在海水阀门上的使用 引见了低镍铬合金铸铁+沉防腐涂料正在核电坐耐海水阀门范畴的利用环境。基于台山核电项目 CRF 系统蝶阀从体材料采用低 镍铬合金铸铁,对比阐发了低镍铬合金铸铁+ 沉防

  低镍铬合金铸铁材料正在海水阀门上的使用 引见了低镍铬合金铸铁+沉防腐涂料正在核电坐耐海水阀门范畴的利用环境。基于台山核电项目 CRF 系统蝶阀从体材料采用低 镍铬合金铸铁,对比阐发了低镍铬合金铸铁+ 沉防腐涂料、碳钢衬胶、双相不锈钢及铜合金等常用耐海水侵蚀性材料正在利用性、 工艺性和成本等方面的差别。 1、概述 海水做为核电坐冷却水源,其长处是取之不竭且温度随季候变化较小,但因为受其氯离子含量高档要素的影响,对金属的腐 蚀性较强。取核电坐从体配套的 CRF、SEN、SRI 及 CFI 等系统用 DN800 ~DN3 200 大口径蝶阀,正在阀门从体耐海水侵蚀性选材 要求上特别具备典型性。目前,国外产物多采用低合金铸铁,并涂覆涂料、衬里以及电化学侵蚀等办法来提高抗腐能力。正在国内 核电,低镍铬合金铸铁 DN1 600 耐海水阀最早被使用秦山一期,正在第三代 EPR 台山核电坐,低镍铬合金铸铁( STQNiCr) 再次被 使用于 CRF 轮回水系统 DN3 200 口径的蝶阀。 2、低镍铬合金铸铁 2.1、化学成分 正在秦山核电坐的使用上,次要根据核电工况系统的要求并参考国外同类铸铁产物的化学成分而确定的。秦山核电坐取台山核 电坐低镍铬合金铸铁水阀的 Ni、Cr 成分及其化学成分如表 1。 表 1 低镍铬合金铸铁水阀用材料化学成分 Wt% 跟着国内、锻制手艺和设备的不竭成长,目前国内低镍铬合金铸铁的成长也日趋成熟取提高,取低镍铬合金铸铁成长初 期比拟,无论从过程仍是锻制工艺上,S、P 元素的节制量愈加精细。此中,元素 Re 和 Mg 具有脱气、脱硫和消弭其他无害 杂质的感化,能改善材料的铸态组织,而无效调理元素 Ni、Cr 含量则可获得合理的组织取机能。 2.2、力学机能 台山核电用低镍铬合金铸铁的力学机能取常规球磨铸铁、碳钢和不锈钢的对好比表 2。 表 2 力学机能对比 由表 2 可知,通过正在铸铁中插手少量合金元素 Ni、Cr,使得铸铁的力学机能有显著提高,且取常规的碳钢、不锈钢材料力 学机能相当。 2.3、合金元素对铸铁机能的影响 合金元素对于铸铁组织的影响一般发生正在两个阶段。一是影响凝固阶段中初生奥氏体的发展、共晶改变体例以及共晶相的形 态特点。二是正在固态相变阶段影响奥氏体改变速度、改变体例以及所构成的组织特征。低镍铬合金铸铁中,Ni 是推进石墨化元 素,Cr 是反石墨化元素,即碳化物构成元素。铸铁中 Ni 和 Cr 的同时插手,显著影响铸铁的固态相变过程。 元素 Ni 能以任何比例溶于液态及固态的铁中,正在铸铁中不取碳构成碳化物,而是存于铁素体和奥氏体中。Ni 的插手可降低 奥氏体各元素的扩散速度,并降低奥氏体共析改变临界速度和改变温度,实空手艺网(认为有益于促 使珠光体的构成和细化。少量 Ni 的插手还能不变珠光体和削减铁素体含量,可无效耽误珠光体改变孕育期,有帮于取得平均而 一体的布局和优良的分析力学机能。 元素 Cr 是最强烈的碳化物不变元素之一,对铸铁固态相变影响表现 3 个方面。①铁素体构成,削减逛离铁素体含量, 推进珠光体构成。②耽误珠光体孕育期,推迟共析改变,改善铸铁的软化机能。③可推进柔嫩的铁素体改变成珠光体组织,使铸 铁中具有极细的片状共晶石墨存正在,可使石墨的大小和铸铁的晶粒更平均。 2.4、使用环境 对于电坐系统大口径蝶阀,其阀体、蝶板等从体材料凡是占整个阀沉的 90%,因而正在材料选择上,需分析考虑其利用机能、 制制工艺性、正在线检修的便利性及经济性等要素。目前,国内低镍铬合金铸铁已普遍使用于水利、水电、石油化工等行业, 并已取得较丰硕的运转经验,并逐渐使用于核电轮回水系统阀门。 取常规水系统介质分歧,核电坐轮回水系统海水介质中高浓度的 Cl 离子含量( 17g /L) 、海生物和泥沙及介质流速等影 响,导致金属材料的侵蚀性比通俗海水更猛烈,因而阀门选材时不只需考虑耐侵蚀机能外,还需分析考虑其抗冲刷能力。为了保 证阀门过流概况具有脚够的抗海水侵蚀能力、耐冲刷磨损能力,台山轮回水蝶阀选材还引入了沉防腐涂料涂覆工艺,采用低镍铬 合金铸铁+ 沉防腐涂料相连系,从而实现了双沉防腐手艺。 3、阀门选材的对比阐发 3.1、通俗碳钢 碳钢本身不耐海水侵蚀,核电海水阀中遍及采用碳钢加内衬橡胶的手艺。核电阀门中常用的衬胶材料是 EPDM,采用全体硫化 的体例包覆正在阀体和阀瓣上,虽然较好地实现了过流部件取海水的隔离,但正在现实工况运转中,因为海水流速冲击、橡胶老化等 要素影响,常常会发生局部零落、变形的现象,而一旦发生橡胶零落或变形,碳钢基体的侵蚀也随之发生。此外,因为全衬里的 阀门需要将设备返厂才能实现橡胶衬里的改换,无法实现正在线维修,检修周期长,不合用于大口径海水阀利用。 3.2、双相不锈钢 取保守的奥氏体或铁素体不锈钢比拟,双相不锈钢降服了点蚀和裂缝侵蚀性的缺陷,强度、韧性较好,且耐局部侵蚀, 出格是耐晶间侵蚀、应力侵蚀、点蚀、裂缝侵蚀等能力有显著提高。可是,因为其高贵的价钱,对于核电坐常规岛轮回水系统 DN800 ~ 3 200 的大口径阀门从体选材不是合适的选择。 3.3、铜合金 阀门选材中常用的铜合金次要有黄铜、锡青铜和铝青铜,这些铜合金正在海洋中能生成一层侵蚀产品膜,这层薄膜障碍了 氧向金属概况的扩散,正在海水中具有较好的耐点蚀和耐裂缝侵蚀机能。但取双相不锈钢一样,铜合金的价钱也较高且锻制工艺性 要求较高,对于大口径的海水阀也不是较为合适的选择。 表 3 耐海水阀门选材的分析机能对比 3.4、低镍铬合金铸铁+ 沉防腐涂料 铸铁中少量 Ni、Cr 元素的同时插手和配合感化下,最终获得珠光体基体和细化的 A 型石墨组织,从而改善铸铁的宏不雅分析 机能,提高铸件的强度和硬度,加强耐海水侵蚀机能。同时,因为合金元素相对较少,出产成本也较低,因而适合于制制大口径 海水阀门。而取常规的防腐涂料分歧,沉防腐涂料合用于愈加严苛的且能达到比常规涂料更长的期,其附着能力和防腐 能力也更强,而且可正在潮湿概况施工,对于核电工程抢修来说愈加显示了其分歧于常规的优胜性。 分析上述 4 种耐海水阀门选材,对比分析机能目标如表 3。 4、结语 正在核电坐轮回水冷却系统中,对于大口径海水阀门从体选材,采用低镍铬合金铸铁加沉防腐涂料的选材体例既能满脚海水腐 蚀工况需求且成本低廉,同时,出产过程阀体、阀瓣的锻制机能较好,概况防腐涂层的涂覆工艺较为简单且寿命较长,涂层的正在 线维修便利,可推广利用。

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