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      高强度、低温、耐腐蚀螺栓用钢的性能有何要求?

      发表时间:2021-10-20 15:49:56

      一些调节阀螺栓承载高,应力状态较复杂、载荷条件较恶劣、强度性能级别在8.8~12.9级或有特殊要求等条件下工作的重要的高强度螺栓,采用合金结构钢和中碳钢制造再经调质处理后可达到较高的强度。但由于碳钢的淬透性较低,难以保证淬透,一般适用于尺寸较小的螺栓。对于尺寸较大的螺栓,可以采用合金结构钢进行调质处理。调质后的合金钢可成为高强度的合金钢和超高强度合金钢。这种用中碳钢和合金钢制造经调质的强度级别在800MPa以上的螺栓,一般称其为高强度螺栓。调质的合金钢螺栓具有较高的强度、较好的韧性和淬透性、良好的高温强度性能和持久性能、冲击性能、疲劳性能及低温性能,适用于比较重要的场合。

      反汽蚀角形高压调节阀

      高强度螺栓用钢的性能要求

      随着化工机械日益向大型化、高压和超高压方向发展,使得阀用高强度螺栓的使用日益广泛。高强度螺栓用钢必须具有如下的性能。

      1)高强度螺栓用钢必须具有较高的抗拉强度、韧性和良好的淬透性。

      2)要求材料具有较低的缺口敏感性和良好的抗松驰性;尽量减小螺纹缺口的应力集中,改善螺栓的表面质量,以降低螺栓的应力集中系数,防止产生应力松驰现象。

      3)处于复杂载荷下的高强度螺栓,还必须具有较高的抗弯强度、疲劳强度、持久强度和良好的冲击性能,以抵抗疲劳交变载荷、冲击载荷和弯曲载荷。

      4)处于高温、腐蚀环境下的高强度螺栓,要求同时具有良好的抗高温性能和耐腐蚀性能。

      低温螺栓用钢的性能要求

      工作温度低于—20℃时称为低温,一般石油化工装置中的低温在-20~-196℃范围,温度再低称之为深低温和超低温。低温螺栓用钢的一般性能要求如下:

      1)低温螺栓用钢首先必须具有良好的低温性能,较低的韧性-脆性转变温度,防止螺栓发生冷脆断裂失效。螺栓材料在低温环境下,其静强度性能会有所下降。当工作温度低于材料的韧性-脆性转变温度时,材料的塑性性能会急剧下降,脆性明显上升,螺栓极易产生冷脆断裂失效。

      2)低温螺栓用钢必须具有良好的低温塑性性能和低温冲击性能。低温冲击韧性是低温螺栓用钢的重要性能指标,应按有关的规范规定的使用状态的最低冲击试验温度进行冲击试验。

      GB150-1998规定,低合金钢螺栓用钢的使用温度等于或低于-20℃时,应进行使用温度下的低温冲击试验,冲击试验的要求应符合表7-12的规定。

       

      低温螺栓用钢规格和冲击试验要求

      钢号 规格mm 最低冲击试验温度℃ AKVJ
      30CrMoA ≤M56 -100 ≥27
      35CrMoA ≤M56M60~M80 -100-70 ≥27
      40CrNiMoA M52~M80M85~M140 -70-50 ≥31

      对于进口螺栓用钢,美国ASME/ANSIB31.5规定下列材料可以不做冲击试验。

      a.铝、304或CF8、304L或CF3、316或CF8和321奥氏体钢、铜、紫铜、铜镍合金和镍铜合金。

      b.用于温度高于-45℃的Al93、B7级螺栓材料。

      c.用于温度高于-101℃的A320、L7、L10级,温度高于-143℃的A320、L9的螺栓材料。

      耐腐蚀螺栓用钢的性能要求

      化工生产往往是在有腐蚀的介质或环境中进行,要求螺栓用钢必须具有良好的耐腐蚀性能。不锈钢材料一般具有优良的耐腐蚀性能。但由于材料的耐腐蚀性能除与材料的化学成分和金相组织有关,还与介质的种类、浓度、温度、压力、流速、应力状态等环境条件的差异有关。材料成分和热处理条件的不同,各种不锈钢材料的抗腐蚀性能也各不相同,应根据具体的介质或环境选择相应的螺栓材料。

      来源:网络

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