2205双相钢材阀门的特点

一、双相钢材料的特点

双相不锈钢阀门所具有的优良的性能是由其材料的性能和阀门本身的结构特点所决定的，因此，我们先了解一下双相钢材料的特点：所谓“双相不锈钢”是在其固溶组织中铁素体相和奥氏体相大约各占一半．一般少量相也不低于30％。双相不锈钢由于在其组织中存在铁素体和奥氏体．因此它具备铁素体不锈钢所具有的较高强度、耐氯化物应力腐蚀性能和奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性能的优点．其主要性能特点如下：(1)含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物应力腐蚀性能。

(2)含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能。

在具有相同的孔蚀抗力当量值(PRE=Cr％+3．3xMo％+16xN％)时．

双 相不锈钢与奥氏体不锈钢的临界孔蚀电位相仿。双相不锈钢与奥氏体不锈钢耐孔蚀性能与ANSI 316L相当。

含25％Cr的．尤其是含氮的高铬双相不锈钢的耐孔蚀和缝隙腐蚀性能超过了ANSI316L。

(3)具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。

(4)综合力学性能好。有较高的强度和疲劳强度。屈服强度是18—8型奥氏体不锈钢的2倍。固溶态的延伸率达到

25％，韧性值Ak(V型槽口)在100J以上。

(5)可焊性良好。热裂倾向小。一般焊前不需要预热。焊后不需要热处理。可与18—8型奥氏体不锈钢或碳钢等异种焊接。

(6)含低铬(18％Cr)的双相不锈钢热加工温度范围比18—8型奥氏体不锈钢热加工范围宽。抗力小。

(7)冷JJD-r时比18—8型奥氏体不锈钢加工硬化效应大。在管、板承受变形初期，需施加较大应力才能变形。

(8)与奥氏体不锈钢相比，导热系数大．线膨胀系数小。

(9)有高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向。不宜用在高于300℃的工作条件。我公司目前选用的是上海大隆和辽化特

钢生产的2205型双相不锈钢．与尿素级316L奥氏体不锈钢进行对比试验。对比试验结果见表l一表4。从化学成分上看，zui明显的是Ni含量的不同， 316L(尿素级)是00Cr22Ni5M03N的近2．4倍。

从上述结果看出，00Cr22Ni5M03N钢强度高于316L钢，屈服强度约是其2倍，布氏硬度是其1．5倍。表3低倍组织比较为了验证该钢的耐腐蚀性能水平．根据Stamicarbon对316L(尿素级)的验收标准进行了00Cr22Ni5M03N钢和316L钢(尿素级)对比实验。其试样均为固溶态，在(65±0．2)％HNO，沸腾溶液中试验5周期，每周期48h，其结果见表4。表4耐晶间腐蚀性能对比休氏法(Huey)是作为尿素用材耐蚀性和各国通用的一个主要检验方法。这个方法要求很严格。一般化学成分控制不当，钢的冶金质量不好。很难通过此法。316L(尿素级)规定5个周期平均腐蚀量≤3．3汕m／48h，为合格。从试验结果来看，00Cr22Ni5M03N钢不但达到了这一要求．而且也达到了25—22—2(2RE69)奥氏体不锈钢的耐腐蚀标准平均腐蚀量≤1．5lxm／48h。好于316L(尿素级)的平均腐蚀量，特别是从第5周期开始．00Cr22Ni5M03N钢腐蚀量远远低于316L(尿素级)的腐蚀量。从而说明了00Cr22Ni5M03N钢化学成分理想，耐蚀性能强于316L(尿素级)。

二、双相钢阀门的特点

(1)阀门采用整体锻造加工或锻焊结构，并经无损检测合格，固溶处理，材料组织细密，由于全部为加工表面。产品外形美观。

(2)阀门密封副喷焊硬质合金。可喷焊镍基焊粉、司太立合金和碳化钨等材料，硬度zui高可达HRC65具有优异的耐磨蚀性能，提高了阀门的使用寿命。

(3)由于双相钢材料本身的特点，阀门具有较强的抗硫化氢和氯离子腐蚀的能力。(4)充分考虑了水煤浆介质高温沉积结垢后。启闭力矩增大对球阀阀杆强度的要求．设计时双相钢球

阀阀杆采用了1740H沉淀硬化不锈钢．此种材料经沉淀硬化处理后．可获得较高的强度．满足了阀门实际使用要求。

(5)双相钢球阀采用固定球形式。介质作用于密封副上的力较浮动球大幅降低，启闭力矩减小。阀座设计为封闭式结构．能有效的防止由于沉积和结垢造成的弹簧失效。密封圈采用柔性石墨或塑料合金。材料具有很好的密封性能和抗高温性能(柔性石墨可达800℃、塑料合金达到了3000C)，阀杆采用沉淀硬化不锈钢。热处理后具有较高的机械性能．解决了由于介

2007’中国煤炭加工与综合利用技术、市场、产业化信息交流会暨煤化工产业发展研讨会

质沉积结垢造成阀门启闭力矩增大可能造成的阀杆变形问题。大口径阀门可根据用户要求设置冲洗口，对沉积物进行冲洗。3双相钢阀门的应用从表4中可以看出．2205材料的抗晶间腐蚀性能优于尿素级316L．且兼有铁素体和奥氏体的双重特性。强度和硬度都高于316L。我公司将此材料应用到尿素甲铵液介质阀门的阀芯部位．提高了阀门的抗晶间腐蚀能力和冲蚀能力．并且用于环境比较的尿素合成塔一道阀同样收到了满意的效果。目前生产尿素的CO：气提法和NH，气提法采用的多是高合金奥氏体不锈钢。甚至是钛材。国内已在尿素装置的甲铵泵进出口单向阀和主工艺管路的高压截止阀的内件．采用双相不锈钢以代替316L(尿素级)钢