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閥桿與閥桿螺母材料的選用

閥桿在閥門啟閉過程中不但是運動件、受力件,而且是密封件。同時,閥桿受到介質的沖擊和腐蝕,還與填料產生摩擦。因此在選擇閥桿材料時,必須保證閥桿在規定的溫度下有足夠的強度、良好的沖擊韌性、耐腐蝕性。閥桿是易損伯,在選用時還應注意材料的機械加工性能和熱處理性能。

    閥桿常用的材料如下:
① 銅合金:一般選用牌號有QA19-2、HPb59-1-1。適用于公稱壓力小于等于1.6MPa、溫度小于等于200℃的低壓閥門。
② 碳素鋼:一般選用Q275、35鋼,經過氮化處理,適用于公稱小于等于2.5MPa的氨閥,水、蒸汽等介質的低、中壓閥門。Q275鋼適用于溫度不超過300℃的閥門;35鋼適用于曙度不超過450℃的閥門。
注:實踐證明,閥桿采用碳素鋼氮化制造不能很好地解決耐蝕問題,應避免采用。
③ 合金鋼:一般選用40Cr、38CrMoAlA、20CrMo1V1A等材料。40Cr經過鍍鉻處理后,適用于公稱壓力小于等于32MPa、溫度小于等于450℃的水、蒸汽、石油等介質。38CrMoAlA經過氮化處理,能在工作溫度540℃的條件下承受10MPa的壓力,常用于電站閥門上。20CrMo1V1A經過氮化處理,能在工作溫度570℃條件下承受14MPa的壓力,常用于電站閥門上。
④ 不銹鋼:一般選用2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、1Cr18Ni12Mo2Ti等材料。2Cr13、3Cr13不銹鋼適用于公稱壓力小于等于32MPa、溫度小于等于450℃的水、蒸汽和弱腐蝕性介質,可以通過鍍鉻、高頻淬火等方法強化表面。1Cr17Ni2不銹耐酸鋼用于公稱壓力小于等于6.4MPa、溫度-100℃~200℃的有銹鋼閥、低溫閥上,能耐腐蝕性介質。1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti不銹耐酸鋼用于公稱壓力小于等于6.4MPa、溫度小于等于600℃的高溫閥中,也可以用于溫度小于等于-100℃的不銹鋼閥,低溫閥中。1Cr18Ni9Ti能耐硝酸等腐蝕性介質;1Cr18Ni12Mo2Ti能耐醋酸等腐蝕性介質;1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti用于高溫閥時,可采用氮化處理,以提高抗擦傷性能。
⑤ 軸乘鉻鋼:選用GCr15,適用于公稱壓力小于等于300MPa、溫度小于等于300℃的超高壓閥門中。
用于制作閥桿的材料較多,還有4Cr10Si2Mo馬氏體耐熱鋼、4Cr14Ni14W2Mo奧氏體耐鋼等。

     閥桿螺母與閥桿以螺紋相配合,直接承受閥桿軸向力,而且處于與支架等閥件的摩擦之中。因此,閥桿螺母除要有一定的強度外,還要求具有摩擦系數小、不銹蝕、不與閥桿咬死等性能。


閥桿螺母常選用如下材料:
① 塑料:制作閥桿螺母的塑料有尼龍66和尼龍1010,它具有耐腐蝕性、摩擦系數小、良好的加工性和成本低等優點。但由于它的強度比金屬低,故只用于低壓、小口徑閥門上。
②銅合金:銅合金不生銹,摩擦系數小,有一定的強度及韌性,是目前閥桿螺母普遍采用的材料。公稱壓力小于等于1.6MPa的低壓閥門常采用ZCuZn38Mn2Pb2鑄黃銅;公稱壓力小于等于6.4MPa的閥門常 采用ZCuAl10Fe3無錫青銅;公稱壓力大于6.4MPa的高壓閥門常采用ZCuZn25Al6Fe3Mn3鑄黃銅。
③ 鋼:電動閥門的閥桿螺母需要硬度高以及氨介質對銅有腐蝕時,就以鋼代銅。在不導致閥桿咬死的條件下,常選用35、40優質碳素鋼和1Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不銹鋼制作閥桿螺母。在選用中應遵守閥桿螺母硬度低于閥桿硬度的通則,以免產生過早磨損和咬死的現象。