燃气安全公益宣传第1658天!
关注燃气爆炸,关注燃气安全,防微杜渐,居安思危,为降低与排除燃气爆炸事件贡献一份力量!
中低压燃气输配设备中常见四种材质
↗灰铸铁(HT)
↗可锻铸铁(KTH)
↗铸钢(WCA、WCB、WCC)
↗球墨铸铁(QT)
一、摘要
文章首先介绍了中低压燃气输配设备中常见的几种材质,然后分别介绍了灰铸铁(HT)、可锻铸铁(KT)、铸钢(WCB)、球铁(QT)的机械性能等参数,重点分析了各材质的生产工艺和加工性能。
二、关键词
关键词:中低压燃气输配设备、灰铸铁、可锻铸铁、球铁、铸钢、机械性能、加工;
城镇天然气按照压力等级可划分为从低压到高压7个等级,其中中压和低压的分布范围最广,使用数量最大;从过去到现在,在中低压燃气输配设备中存在着使用的材质种类繁多,成分复杂;燃气输配设备的典型产品是:阀门、调压器阀体、膜盖等;其主要的材料种类有:灰铸铁(HT)、可锻铸铁(KTH)、球铁(QT)、铸钢(WCB)、不锈钢、铝合金、铜等;由于不锈钢和铝合金、铜的应用相对较少,今天我们着重分析前面四种材料的应用情况。
灰铸铁(HT)
灰铸铁因其断口呈灰色而得名,按其牌号可分为:HT100、HT150、HT200、HT250、HT300、HT350等6种,HT100和HT150由于抗拉强度小,基本不用在承压件上;HT350及HT300虽然强度高,但需要孕育铸造而得,铸造工艺较为复杂;故HT200和HT250牌号在实际生产中应用较多,通常用于调压箱中的进出口球阀,中低压调压器的阀体。
灰铸铁优点:他具有铸造工艺成熟稳定、铸造成本经济、易于切削加工、适宜于铸造结构复杂,大壁厚的工件;铸造中产生的应力通过铸件时效处理可以消除,也可以通过回火处理消除应力。
其缺点是:抗拉强度低σb≤250MPa;材料可塑性低,低温易脆性,不适宜用于气温变化大的工况。灰铸铁一般用于水暖器材和中低压燃气设备上。
灰铸铁的力学性能(摘自GB/T9439-2010)
可锻铸铁(KTH)
铸铁:用白口铸铁经过热处理后制成的有韧性的铸铁,别名:马铁和玛钢;可锻铸铁通过石墨化退火处理得到一种高强韧铸铁,具有较高的强度、塑性、和冲击韧度,可以部分代替碳钢。与灰铸铁相比有较好的强度和塑性,特别是低温冲击性能较好,耐磨性和减震性优于普通碳素钢。
缺点是:在热处理过程中,工件易变现,而且热处理工艺复杂,耗时久后续还需通过整形工序以消除工件在热处理过程中的变形;可锻铸铁适宜于薄壁小工件,厚大工件在厚壁处易形成缩松等铸造缺陷。
我们在燃气输配设备中常用的是黑心可锻铸铁,他的组织为:铁素体 团絮状石墨;目前国内90%的可锻铸铁为黑心可锻铸铁,其常见牌号为:
KTH300--06 KTH330-08 KTH350-10 KTH370-12
牌号表示方法为:
可锻铸铁由于其铸造特性,通常用于燃气用小型阀门和其他薄壁工件。
铸钢(WCA、WCB、WCC)
铸造碳钢按碳含量分为:低碳钢、中碳钢、高碳钢,强度和硬度随含碳量得增加而提高;高碳钢常作为工具钢,铸钢按照工艺分为:砂铸和精铸;砂铸只适合于较大型工件,特点是模具制作简单,价格低廉,缺点是铸件表面粗糙,加工裕量较大,适宜于精度不高的工件;精铸能够铸造出精密小巧的工件,适合中小型工件。
优点是:工件表面质量优良,无需加工和打磨,加工裕量小。
缺点是:模具制作费高,模具精度要求高,铸造成本也比较高。铸造碳钢因其强度高,韧性较好,塑性较强被广泛用于中、高压阀门,调压器阀体的制造。
球磨铸铁(QT)
其基体为铁素体,韧性和塑性高,有较强的抗冲击性能,具有抗温度急变和耐腐蚀性,用途很广,其机械性能远胜于灰口铸铁而接近于钢;他具有优良的铸造、切削、和耐磨性能,有一定的弹性,适用于阀体、曲轴、齿轮等制造。球铁的热处理规范为:铸态或正火;其铸态状态金相组织是:石墨 铁素体 珠光体; 正火状态金相组织是:石墨 较多的珠光体 铁素体,这样可获得较高的综合机械性能,特别是其塑性和韧性提高,故球铁是兼具钢和铸铁的优点的优良材料;他既具有钢的强度和韧性,又具有铸铁的易于加工切削的优点。
以QT450-10举例:
抗拉强度:σb≥450MPa; 屈服强度σs ≥310MPa;伸长率δ(%)≥10 硬度:160-210HB
结束语
通过对以上四种材质的了解,我们在中低压燃气输配设备的材质选用上有了更多的选择;合理的选择在不同工况下的材质种类,既能满足产品的安全性,又能合理的获得较好的经济性。
联系客服