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高強度、低溫、耐腐蝕螺栓用鋼的性能有何要求?

文章來源:發表時間:2021-10-20 15:44:39

一些調節閥螺栓承載高,應力狀態較復雜、載荷條件較惡劣、強度性能級別在8.8~12.9級或有特殊要求等條件下工作的重要的高強度螺栓,采用合金結構鋼和中碳鋼制造再經調質處理后可達到較高的強度。但由于碳鋼的淬透性較低,難以保證淬透,一般適用于尺寸較小的螺栓。對于尺寸較大的螺栓,可以采用合金結構鋼進行調質處理。調質后的合金鋼可成為高強度的合金鋼和超高強度合金鋼。這種用中碳鋼和合金鋼制造經調質的強度級別在800MPa以上的螺栓,一般稱其為高強度螺栓。調質的合金鋼螺栓具有較高的強度、較好的韌性和淬透性、良好的高溫強度性能和持久性能、沖擊性能、疲勞性能及低溫性能,適用于比較重要的場合。

反汽蝕角形高壓調節閥

高強度螺栓用鋼的性能要求

隨著化工機械日益向大型化、高壓和超高壓方向發展,使得閥用高強度螺栓的使用日益廣泛。高強度螺栓用鋼必須具有如下的性能。

1)高強度螺栓用鋼必須具有較高的抗拉強度、韌性和良好的淬透性。

2)要求材料具有較低的缺口敏感性和良好的抗松馳性;盡量減小螺紋缺口的應力集中,改善螺栓的表面質量,以降低螺栓的應力集中系數,防止產生應力松馳現象。

3)處于復雜載荷下的高強度螺栓,還必須具有較高的抗彎強度、疲勞強度、持久強度和良好的沖擊性能,以抵抗疲勞交變載荷、沖擊載荷和彎曲載荷。

4)處于高溫、腐蝕環境下的高強度螺栓,要求同時具有良好的抗高溫性能和耐腐蝕性能。

低溫螺栓用鋼的性能要求

工作溫度低于—20℃時稱為低溫,一般石油化工裝置中的低溫在-20~-196℃范圍,溫度再低稱之為深低溫和超低溫。低溫螺栓用鋼的一般性能要求如下:

1)低溫螺栓用鋼首先必須具有良好的低溫性能,較低的韌性-脆性轉變溫度,防止螺栓發生冷脆斷裂失效。螺栓材料在低溫環境下,其靜強度性能會有所下降。當工作溫度低于材料的韌性-脆性轉變溫度時,材料的塑性性能會急劇下降,脆性明顯上升,螺栓極易產生冷脆斷裂失效。

2)低溫螺栓用鋼必須具有良好的低溫塑性性能和低溫沖擊性能。低溫沖擊韌性是低溫螺栓用鋼的重要性能指標,應按有關的規范規定的使用狀態的最低沖擊試驗溫度進行沖擊試驗。

GB150-1998規定,低合金鋼螺栓用鋼的使用溫度等于或低于-20℃時,應進行使用溫度下的低溫沖擊試驗,沖擊試驗的要求應符合表7-12的規定。

 

低溫螺栓用鋼規格和沖擊試驗要求

鋼號 規格mm 最低沖擊試驗溫度℃ AKVJ
30CrMoA ≤M56 -100 ≥27
35CrMoA ≤M56M60~M80 -100-70 ≥27
40CrNiMoA M52~M80M85~M140 -70-50 ≥31

對于進口螺栓用鋼,美國ASME/ANSIB31.5規定下列材料可以不做沖擊試驗。

a.鋁、304或CF8、304L或CF3、316或CF8和321奧氏體鋼、銅、紫銅、銅鎳合金和鎳銅合金。

b.用于溫度高于-45℃的Al93、B7級螺栓材料。

c.用于溫度高于-101℃的A320、L7、L10級,溫度高于-143℃的A320、L9的螺栓材料。

耐腐蝕螺栓用鋼的性能要求

化工生產往往是在有腐蝕的介質或環境中進行,要求螺栓用鋼必須具有良好的耐腐蝕性能。不銹鋼材料一般具有優良的耐腐蝕性能。但由于材料的耐腐蝕性能除與材料的化學成分和金相組織有關,還與介質的種類、濃度、溫度、壓力、流速、應力狀態等環境條件的差異有關。材料成分和熱處理條件的不同,各種不銹鋼材料的抗腐蝕性能也各不相同,應根據具體的介質或環境選擇相應的螺栓材料。

來源:網絡

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