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      低溫用奧氏體不銹鋼閥門(mén)零件的深冷處理

      日期:2024-06-20 07:55
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      摘要:<p class="MsoNormal" style="white-space:normal;text-align:center;"> <span style="font-size:14px;">低溫用奧氏體不銹鋼閥門(mén)零件的深冷處理</span><o:p></o:p> </p> <p class="MsoNormal" style="white-space:normal;text-align:center;"> <span style="font-size:14px;">&nbsp;</span> </p> <p class="MsoNormal" style="white-space:normal;"> <span style="font-size:14px;">由溫度應力引起彈性和塑性畸變&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">在深冷過(guò)程中,由于零件各部分的溫度差或由于不同組織間某些物理性能的差異,引起收縮不均,就產(chǎn)生了溫度應力,當應力低于材料的彈性極限時(shí),就僅使零件產(chǎn)生可逆性的彈性扭曲。當某一部分的溫度應力超過(guò)了材料的屈服相限時(shí),零件將發(fā)生不可逆轉的扭曲變形。&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">實(shí)踐證明,無(wú)論那種原因引起的變形,其對零部件結構形式是非常敏感的,因此對低溫閥門(mén)要十分注意結構形式的選擇和設計。&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">深冷處理&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">由上述原因引起的變形,都會(huì )在使用中影響閥門(mén)的密封性。對于可逆的變形,一般是通過(guò)改進(jìn)結構設計來(lái)解決,而為了消除長(cháng)久性的變形,一種辦法是選擇那些穩定性較高的材料,以便在應用中不發(fā)生馬氏體轉變,從而減少變形,如用316L材料代替304材料。但由于受成本等因素的制約,通常選用304(0Cr18Ni9)不銹鋼,并通過(guò)深冷處理使馬氏體轉變和變形得充分發(fā)生。然后,通過(guò)精加工,使零件中保持組織和尺寸的相對穩定性。&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">處于室溫的奧氏體不銹鋼大部分是處在亞穩定狀態(tài)的,當繼續冷卻至Ms點(diǎn)溫度以下,或在某一溫度范圍內長(cháng)期保持都會(huì )發(fā)生馬氏體轉變。而在Ms點(diǎn)以上,由于加工變形的作用,也會(huì )有馬氏體轉變奧氏體不銹鋼的馬氏體轉變過(guò)程及其*終產(chǎn)物,主要取決于化學(xué)成分。&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">深冷處理&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">通過(guò)實(shí)踐,確定其工藝參數。進(jìn)行深冷處理的溫度界限為-100℃,凡用于-100℃以下,各種類(lèi)型閥門(mén)的閥體、閥蓋和密封件需做深冷處理,低溫處理的溫度應不大于閥門(mén)的實(shí)際使用溫度。深冷時(shí)間由30min延長(cháng)到70h,試樣的變形量和馬氏體轉變,均無(wú)明顯規律性變化,基本表明了短時(shí)間內成核并立即長(cháng)大的特點(diǎn)。為了保證深冷處理充分、均衡,選用2h。當保留時(shí)間為2h,深冷處理的次數從1次增加到8次,試樣的變形量和馬氏體轉變量均無(wú)明顯規律性增多。經(jīng)反復深冷處理,馬氏體的量在不斷增加。密封零件經(jīng)一次深冷處理并重新研平,經(jīng)再次深冷處理后,其變形量非常微小,為了同時(shí)兼顧到等溫馬氏體轉變的影響,保冷時(shí)間選2~3h,對于釋介質(zhì)壓力密封的低溫止回閥除經(jīng)深冷處理外,還要根據試壓的具體情況增加深冷次數及延長(cháng)深冷時(shí)間,直至密封性合格。&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">對奧氏體不銹鋼制造的閥門(mén)零件進(jìn)行深冷處理時(shí),雖然主要是為了解決變溫馬氏體轉變引起的變形問(wèn)題,但與此同時(shí),也必然伴隨著(zhù)等溫馬氏體轉變。對于那些精度要求很高的止回閥密封件,只要通過(guò)增加保冷時(shí)間和增加深冷次數及深玲后進(jìn)行適當的時(shí)效處理,也是有效果的。&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">結論&nbsp;</span><br /> <span style="font-size:14px;">用奧氏體不銹鋼制作低溫閥門(mén)的零件,并進(jìn)行深玲處理后,會(huì )有效地解決低溫下變形的問(wèn)題。但是,如果材料選用不當,或者材料的熱處理不充分及不適當,將會(huì )給低溫閥門(mén)帶來(lái)致命的缺陷,其零件無(wú)論進(jìn)行怎樣的深冷處理,都不會(huì )改變其低溫變形的特點(diǎn),從而難以保證低溫閥門(mén)產(chǎn)品的密封等性能。因此,制作低溫閥門(mén)的零件時(shí),須使用在低溫條件下有良好韌性的材料,并進(jìn)行適當的深冷處理,才能保證其性能。&nbsp;</span> </p>

      低溫用奧氏體不銹鋼閥門(mén)零件的深冷處理

       

      由溫度應力引起彈性和塑性畸變 
      在深冷過(guò)程中,由于零件各部分的溫度差或由于不同組織間某些物理性能的差異,引起收縮不均,就產(chǎn)生了溫度應力,當應力低于材料的彈性極限時(shí),就僅使零件產(chǎn)生可逆性的彈性扭曲。當某一部分的溫度應力超過(guò)了材料的屈服相限時(shí),零件將發(fā)生不可逆轉的扭曲變形。 
      實(shí)踐證明,無(wú)論那種原因引起的變形,其對零部件結構形式是非常敏感的,因此對低溫閥門(mén)要十分注意結構形式的選擇和設計。 
      深冷處理 
      由上述原因引起的變形,都會(huì )在使用中影響閥門(mén)的密封性。對于可逆的變形,一般是通過(guò)改進(jìn)結構設計來(lái)解決,而為了消除長(cháng)久性的變形,一種辦法是選擇那些穩定性較高的材料,以便在應用中不發(fā)生馬氏體轉變,從而減少變形,如用316L材料代替304材料。但由于受成本等因素的制約,通常選用304(0Cr18Ni9)不銹鋼,并通過(guò)深冷處理使馬氏體轉變和變形得充分發(fā)生。然后,通過(guò)精加工,使零件中保持組織和尺寸的相對穩定性。 
      處于室溫的奧氏體不銹鋼大部分是處在亞穩定狀態(tài)的,當繼續冷卻至Ms點(diǎn)溫度以下,或在某一溫度范圍內長(cháng)期保持都會(huì )發(fā)生馬氏體轉變。而在Ms點(diǎn)以上,由于加工變形的作用,也會(huì )有馬氏體轉變奧氏體不銹鋼的馬氏體轉變過(guò)程及其*終產(chǎn)物,主要取決于化學(xué)成分。 
      深冷處理 
      通過(guò)實(shí)踐,確定其工藝參數。進(jìn)行深冷處理的溫度界限為-100℃,凡用于-100℃以下,各種類(lèi)型閥門(mén)的閥體、閥蓋和密封件需做深冷處理,低溫處理的溫度應不大于閥門(mén)的實(shí)際使用溫度。深冷時(shí)間由30min延長(cháng)到70h,試樣的變形量和馬氏體轉變,均無(wú)明顯規律性變化,基本表明了短時(shí)間內成核并立即長(cháng)大的特點(diǎn)。為了保證深冷處理充分、均衡,選用2h。當保留時(shí)間為2h,深冷處理的次數從1次增加到8次,試樣的變形量和馬氏體轉變量均無(wú)明顯規律性增多。經(jīng)反復深冷處理,馬氏體的量在不斷增加。密封零件經(jīng)一次深冷處理并重新研平,經(jīng)再次深冷處理后,其變形量非常微小,為了同時(shí)兼顧到等溫馬氏體轉變的影響,保冷時(shí)間選2~3h,對于釋介質(zhì)壓力密封的低溫止回閥除經(jīng)深冷處理外,還要根據試壓的具體情況增加深冷次數及延長(cháng)深冷時(shí)間,直至密封性合格。 
      對奧氏體不銹鋼制造的閥門(mén)零件進(jìn)行深冷處理時(shí),雖然主要是為了解決變溫馬氏體轉變引起的變形問(wèn)題,但與此同時(shí),也必然伴隨著(zhù)等溫馬氏體轉變。對于那些精度要求很高的止回閥密封件,只要通過(guò)增加保冷時(shí)間和增加深冷次數及深玲后進(jìn)行適當的時(shí)效處理,也是有效果的。 
      結論 
      用奧氏體不銹鋼制作低溫閥門(mén)的零件,并進(jìn)行深玲處理后,會(huì )有效地解決低溫下變形的問(wèn)題。但是,如果材料選用不當,或者材料的熱處理不充分及不適當,將會(huì )給低溫閥門(mén)帶來(lái)致命的缺陷,其零件無(wú)論進(jìn)行怎樣的深冷處理,都不會(huì )改變其低溫變形的特點(diǎn),從而難以保證低溫閥門(mén)產(chǎn)品的密封等性能。因此,制作低溫閥門(mén)的零件時(shí),須使用在低溫條件下有良好韌性的材料,并進(jìn)行適當的深冷處理,才能保證其性能。 

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