Materialevalget for højtemperaturventiler skal bestemmes baseret på det specifikke temperaturområde, medieegenskaber og trykvurdering. Følgende er mainstream -materialemulighederne og tekniske nøglepunkter for nøgletemperaturområder:
Temperaturklassificering og materiale matchning
1. mellem- og højtemperaturområde (425–650 grad)
CF8-baseret varmebestandig stål (f.eks. 304H/310s rustfrit stål):
Velegnet til damp og mildt ætsende medier ved 425-550 grad. Forøget kulstofindhold (større end eller lig med 0,04%) forbedrer krybmodstand.
CF8-genforstærket varmebestandig stål:
Bestandig over for temperaturer på 550-650 grad, der bruges i anvendelser, såsom tung olie katalytisk revner. Molybdæn og niobium tilsættes for at forbedre høj temperaturstyrke.
2. høj temperaturområde (650–816 grad)
CF8M-baseret varmebestandig stål (f.eks. Forstærket 316L):
Modstandsdygtig over for temperaturer på 650-730 grad, resistent over for svovlkorrosion og egnet til katalytiske revneenheder. Carbidforseglingsoverflade (wolframcarbidbaseret belægning):
Hårdhed større end eller lig med 85 HRA, partikel erosionsmodstand, velegnet til driftsbetingelser med høj tryk på 550–816 grad
3. Ultra-High Temperature Range (>816 grad)
CF8M-genforstærket legering/speciallegering (såsom Inconel X-750):
Substratet kan modstå kontinuerlig drift ved 730–816 grad og kan nå 1200 grader i korte perioder.
Overfladekeramisk belægning (såsom zirconia):
Forbedrer termisk chokresistens og kombineret med fleksible strukturelle design (såsom tredobbelt-excentriske metalforseglinger) sikrer nul lækage.
Sammenligning af kernemateriale egenskaber
| Materiel type | Øvre temperaturgrænse (grad) | Adavantages | Applikationer |
|---|---|---|---|
| 310S rustfrit stål | 1200 | Stærke antioxidantegenskaber og moderate omkostninger | Metallurgi, røggasbehandlingsventiler |
| Hastelloy Alloy C-276 | 720 | Modstandsdygtig over for våd klor korrosion | Højtemperaturventil til saltsyremedium |
| Karbidventilsæde | 816 | Slidbestandig og erosionsbestandig, lang levetid | Kulskemisk industri, kugleventiler, der indeholder partikelmedier |
| Keramisk belægning | 1400 | Fremragende termisk stødmodstand | Ekstrem høj temperaturreaktionsenhed |
Valgsvejledning
Kulstofstål anbefales ikke: dens øvre temperaturgrænse er kun 350 grader, og det er modtageligt for intergranulær korrosion, hvis den er overophedet.
PTFE-ventils sædebegrænsninger: dens langsigtede temperaturmodstand er mindre end eller lig med 260 grader, og den er modtagelig for deformation af kold strømning, hvis den er overophedet.
Krom-molybdænstålalternativ: Medium-temperatur brint-resistente stål (såsom 15CRMO) tilbyder høj omkostningseffektivitet og er egnede til brintholdige applikationer under 550 grad.
