上海申弘閥門有限公司
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鋼制閥門WCA,WCB,WCC |
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鋼制閥門WCA,WCB,WCC 鋼制閥門WCA,WCB, 鋼制閥門WCC 美國鋼號WCA.WCB.WCC相當(dāng)于我國的哪種鑄鋼件？其化學(xué)成分和力學(xué)性能 鋼制閥門 鋼制閥門材質(zhì)WCA,WCB,WCC 鋼制閥門 鑄鋼閥門 鋼制閥門WCA,WCB,WCC 碳鋼的化學(xué)成分 (1)C C是重要元素,對鋼的金相組織和力學(xué)性能起重要作用。按C的含量可將碳鋼分為共析鋼(C%=0180%)、亞共析鋼(C%<0180%)和過共析鋼(C%>0180%)3類。在通常情況下,共析鋼的組織為珠光體,亞共析鋼為鐵素體加珠光體,過共析鋼為二次滲碳體加珠光體。閥門主體材料為亞共析鋼類。在該類碳鋼中,隨著含碳量的增加,組織中珠光體的數(shù)量隨之增加,鋼的強(qiáng)度(σψ)b和σs)和硬度(HB)上升,而塑性(δ、和韌性(αK)指標(biāo)下降。 (2)Mn Mn具有很強(qiáng)的脫氧能力,能夠清除鋼中的FeO,可以和S形成MnS,這樣將大大提高鋼的品質(zhì),特別是降低鋼的脆性,改善鋼的熱 式中 L0———拉伸試樣原始標(biāo)距長度,mm L1———拉伸試樣破斷后標(biāo)距間的長度,mm F0———拉伸試樣原始截面積,mm2 F——拉伸試樣破斷處截面積,mm2η— 式中各數(shù)值可由拉伸試驗(yàn)測得。因此,在測定金屬材料的強(qiáng)度指標(biāo)時(shí),同時(shí)可以測得它們的塑性指標(biāo)。313 硬度 材料的硬度是代表金屬材料對塑性變形抵抗力的大小。一般情況下硬度的大小和抗拉強(qiáng)度σb成正比,是材料克服zui大塑性變形的一個(gè)指標(biāo),對閥門的密封性起至關(guān)重要的作用。有硬度要求時(shí),可在拉抻試驗(yàn)前在拉伸試樣的夾緊端進(jìn)行。生產(chǎn)上常用的有布氏硬度(HB)和洛氏硬度(HRC)兩種,閥門主體材料一般采用布氏硬度。對于碳鋼和一般合金鋼來講,材料硬度與抗拉強(qiáng)度有近似關(guān)系。當(dāng)HB≤175時(shí),σb=316HB。當(dāng)HB>175時(shí),σb=zui常用的為中等強(qiáng)度的WCB牌號的可焊接的碳素鑄鋼。當(dāng)強(qiáng)度要求較高時(shí),應(yīng)采用WCC,因?yàn)閃CC中的Mn的含量較高,對鋼的強(qiáng)化作用提高,σs值也隨之提高。我國在90年代以前,碳鋼閥門鑄件的主體材料一般采用GB979中的ZG25II。GB12229289將ASTMA216/A216M轉(zhuǎn)化為我國閥門鑄鋼件標(biāo)準(zhǔn)(并沿用A216中的材料代號)后,已逐步取代了GB979中的ZG25II,另外還有部分企業(yè)曾使用過GB11352中的ZG2302450代替GB979中的ZG25II,但目前均已不再使用。其主要原因是WCA、WCB和WCC強(qiáng)調(diào)的可焊性和高溫時(shí)的強(qiáng)加工性能。同時(shí)Mn能夠溶于Fe,形成含錳鐵素體,對鋼有一定的強(qiáng)化作用。Mn對碳鋼的性能有良好的影響,是一種有益元素。 (3)Si Si的脫氧性比Mn好,能消除FeO夾渣對鋼的不良影響。同時(shí)Si大部分溶于鐵素體中,可提高鋼的強(qiáng)度。(4)S S在鐵中幾乎不能溶解而與鐵形成化合物FeS,FeS與Fe形成低熔點(diǎn)的共晶體而產(chǎn)生熱脆性。因此,鋼中的S越少越好。但S具有改善鋼材切削加工性能的有利的一面。 (5)P 在鋼中有C存在時(shí),P在α2Fe相中的溶解度急劇下降,這樣會(huì)在組織中析出脆性很大的化合物Fe3P,使鋼在常溫下硬度提高,脆性增大。但P在切削加工中具有斷屑性,改善切削加工性能。在碳鋼中還有Cu、Ni、Cr、Mo和N等殘留元素,對鋼材的性能產(chǎn)生影響。412 鑄件由于閥門屬于承壓裝置,因此對材料的質(zhì)量要求要高一些,國內(nèi)外一般都制定了用于閥門主體材料的碳鋼鑄件標(biāo)準(zhǔn)。上常用的為ASTMA216/度。碳鋼閥門的工況條件一般溫度較高,而且有的與管路的連接方式采用焊接,因此不能將其視為一般工程用碳鋼鑄件。GB11352289的標(biāo)題是《一般工程用碳鋼鑄件》,ZG2302450強(qiáng)調(diào)的是屈服強(qiáng)度≥230MPa和抗拉強(qiáng)度≥450MPa,其指標(biāo)也低于WCB。而GB979中的ZG25II的化學(xué)成分與WCB A216M中的WCA、WCB、WCC,其牌號的基本 含義是:W表示可焊接的,C表示為鑄造的,A、 B、C則表示碳素鑄鋼的強(qiáng)度等級,其中A為較低強(qiáng)度的,B為中等強(qiáng)度的,C為較高強(qiáng)度的。一般 σ有一定的差別,其力學(xué)性能的各項(xiàng)指標(biāo)(σb、s、 δ和ψ)、可焊性和高溫性能等都不如WCB。 我國GB12229289中的WCA、WCB、WCC與美國ASTMA216/A216M中的WCA、WCB、WCC的主要化學(xué)成分和力學(xué)性能要求是相同的,只是殘留元素中的Cu、Cr和Mo等略有不同(表1)。抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)延伸率斷面收σ度σδ縮率ψbs 注:①表中括號內(nèi)數(shù)據(jù)為GB12229與ASTMA216規(guī)定有差異時(shí)GB12229的數(shù)據(jù)。 ②WC*允許的zui大含碳量每減少0101%,zui大含錳量可增加0104%,直至zui大含量達(dá)1128%。 ③WCB級A216標(biāo)準(zhǔn)中允許的zui大含碳量每減少0101%,zui大含錳可增加0104%,直至zui大含量達(dá)1128%。④WCC級允許的zui大含碳量每減少0101%,zui大含錳可增加0104%,直至zui大含量達(dá)1140%。⑤表中數(shù)據(jù)除特殊規(guī)定范圍外,化學(xué)成分為zui大值,力學(xué)性能為zui小值。以后各表相同。ASTMA105為適用于閥門主體材料的碳鋼鍛體鍛件還推薦有ASTMA181/A181M中的CrI等級(現(xiàn)60級別)和CrII等級(現(xiàn)70級別),2002年API6D第22版對材料選擇沒有單獨(dú)規(guī)定,而采用ASMEB16134中的材料。 我國根據(jù)需要也制定了適用于閥門主體材料要求的碳鋼鍛件標(biāo)準(zhǔn)。其常用的有GB12228289JB4726294。但這2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)*不件標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中對材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能進(jìn)行了規(guī)定(表2),同時(shí)還對鋼材的冶煉方法,制造要求、熱處理方式和化學(xué)成分及力學(xué)性能的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)都作出了規(guī)定。在原API6D第21版-1994以前的標(biāo)準(zhǔn)中,制定了材料的選用規(guī)范,碳鋼閥門主 注:①允許在規(guī)定的zui大含碳量每減少0101%,zui大含錳量可增加0106%,直至zui大含量達(dá)1135%。 ②Cu、Ni、Cr和Mo的含量總和不應(yīng)超過1100%,Cr和Mo的含量總和不應(yīng)超過0132%。③經(jīng)供需雙方商定V或Nb或兩者可分別增加至0110%和0105%。 同。GB12228實(shí)際是閥門用碳鋼鍛件的驗(yàn)收技術(shù)條件,對鍛件的鍛造、熱處理、化學(xué)成分和力學(xué)性能的檢驗(yàn)方法和試驗(yàn)規(guī)則等都作出了具體規(guī)定。但其材料牌號和數(shù)據(jù)是引用GB699標(biāo)準(zhǔn)的牌號和數(shù)據(jù)。在GB699中共列出了31種碳鋼材料,閥門經(jīng)常使用的有20、25、30和30Mn,與ASTMA105zui接近的應(yīng)是30Mn。當(dāng)公稱壓力和強(qiáng)度要求較低時(shí)可選用20和25,較高時(shí)可選用30和30Mn。而JB4726壓力容器用碳鋼和低合金鋼標(biāo)準(zhǔn)中列出的11種材料只有20和35為碳鋼,其余9種為低合金鋼。其中的20可用于閥門,有些標(biāo)準(zhǔn)中也推薦16Mn和15MnV等低合金鋼代替碳鋼鍛件使用也中,同種牌號鋼的化學(xué)成分和性能略有差別。如對P和S的含量,在JB4726中的要求是不變的。而GB699中是按鋼的質(zhì)量級別(鋼、鋼和特級鋼)的不同,對P和S的要求不同。另外對鍛件的檢測要求2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。如GB12228對無損檢測沒有提出明確的要求,而對低倍組織提出檢驗(yàn)要求,并規(guī)定如供方能保證低倍組織合格,允許采用GB/T7736標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的超聲探傷等無損檢測方法代替低倍組織檢查。JB4726則規(guī)定鍛件要進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)。合同有要求時(shí)還應(yīng)進(jìn)行磁粉或滲透檢驗(yàn)等。同時(shí)其力學(xué)性能要求也略有不同(表3)。是可以的。因?yàn)樵谛阅苌鲜且愿叽汀?/span>
在2個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 注:①GB12228中的材料的化學(xué)成分引用GB699,P和S的含量因鋼的級別(鋼、鋼、特殊鋼)不同而不同。按依次順序 P分別為不大于01035%、01030%和01025%,S分別不大于01035%、01030%和01020%。如為鋼,在牌號后面加“A”,特級鋼在牌號后面加“E”。②JB4726標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鍛件分為4級,對力學(xué)性能和無損檢測要求不同,詳見標(biāo)準(zhǔn)表4規(guī)定。ASTMA515/A515M是適用于閥門主體材料的設(shè)定是按鋼板的抗拉強(qiáng)度給定的。其單位是英制的ksi(klb/in.)2,括號內(nèi)的數(shù)字為公制單位的MPa。為保證鋼板的力學(xué)性能要求,鋼板的厚度不的中溫和高溫用碳素鋼鋼板標(biāo)準(zhǔn),在該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了4種不同強(qiáng)度的鋼板,即55(380)級、60(415)級、65(450)級和70(485)級。其級別MPa200mm50mm表4 ASTMA515/A515M碳素鋼鋼板化學(xué)成分及拉伸性能/MPa≤25mm25～50mm～ 注:①表中的化學(xué)成分為成品分析數(shù)據(jù),Mn與Si的冶煉分析數(shù)據(jù)略嚴(yán)于上表數(shù)據(jù)。對于未做規(guī)定的化學(xué)成分極限值見ASTMA20/A20M表1規(guī)定。②由于鋼板的厚度及拉伸試樣的形狀與尺寸不同,δ值的調(diào)整率見ASTMA20/A20M。C和D4個(gè)等級,閥門主體材料一般采用Q235中A和B2個(gè)等級,即Q23和Q235B。在GB6654該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定除本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)規(guī)定的具體要求外,其一般要求如材料的試驗(yàn)、重復(fù)試驗(yàn)的方法和程序、尺寸和重量的允許偏差、缺陷返修、供貨標(biāo)識及裝運(yùn)等應(yīng)執(zhí)行ASTMA20/A20M的規(guī)定。 我國適用于閥門主體材料的鋼板應(yīng)為GB3274和GB6654等。其中GB3274也是一個(gè)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板的技術(shù)驗(yàn)收條件,標(biāo)準(zhǔn)本身沒有列出各種鋼的牌號。其中的碳素結(jié)構(gòu)鋼是引用GB700碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及工藝特性等。在GB700中共有Q195、Q215、Q235、Q255和Q275等5種碳素結(jié)構(gòu)鋼牌
標(biāo)準(zhǔn)中,則是一個(gè)各方面規(guī)定都比較全面的碳素鋼和低合金鋼板的獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn),不但規(guī)定了鋼板的尺寸、重量及其他質(zhì)量方面的驗(yàn)收要求,還列出了7種碳素鋼和低合金鋼牌號,其中真正為碳鋼牌號的為20R,但其中的16MnR和15MnVR也常常被用做為碳鋼鋼板使用。在該標(biāo)準(zhǔn)中,鋼板的化學(xué)成分之間的協(xié)調(diào)與ASTMA515/A515M相反。本標(biāo)準(zhǔn)是保證化學(xué)成分不變,而是隨著鋼板厚度的增加,力學(xué)性能要求下降。閥門主體材料也可以采用GB711中20鋼板(表5)。WCA,WCB,WCC這三種材質(zhì)含碳量、屈服強(qiáng)度等有區(qū)別，這個(gè)我知道，我想知道的是不同工況下怎么選擇這三種材質(zhì)表4-4美國鋼號WCA、WCB、WCC的化學(xué)成分和力學(xué)性能與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥 |
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