применение обработки закалки в промышленных клапанах

обработка закалки является важнейшей технологией поверхностной инженерии, используемой для повышения износостойкости и усталостной стойкостипромышленный клапансохраняя при этом внутреннюю жесткость. этот процесс не только улучшает производительность клапанов, но и продлевает их срок службы, особенно в требовательных рабочих условиях. В этой статье рассматриваются сценарии применения обработки закалки, типы износа, с которыми она обращается, и конкретные методы закалки, используемые впромышленный клапан.

сценарии применения обработки упрочнения

применение обработки закалки широко распространено, особенно в промышленных условиях, требующих высокой износостойкости и надежности. Ниже приведены некоторые ключевые сценарии применения, которые иллюстрируют важность обработки закалки для характеристик клапана.

1. Среда высокой температуры и давления

В промышленных условиях, где температура жидкости может достигать 300 °C, а перепад давления между клапаном составляет не менее 1,5 МПа, внутренняя часть клапана необходима для упрочнения. эти условия создают серьезные проблемы для термостойкости и прочности клапанных материалов. Обработка закалки может значительно повысить износостойкость клапанов, обеспечивая стабильную работу в условиях высокой температуры и высокого давления.

2. наличие твердых частиц

в жидкостях, содержащих твердые частицы, поверхности внутренних элементов промышленного клапана также требуют упрочнения. твердые частицы могут вызвать износ клапана, что приводит к снижению производительности. обработка закалки эффективно противостоит износу, вызванному этими частицами, тем самым продлевая срок службы клапана.

3. кавитационная среда

В применениях, связанных с мигацией, кавитацией или сильной кавитацией, необходима обработка поверхности внутренних элементов клапана. эти явления могут привести к быстрому испарению жидкостей и образованию пузырьков. Разрушение этих пузырьков создает ударные силы, которые могут серьезно повредить клапан. обработка закалки помогает промышленным клапанам лучше противостоять повреждениям, вызванным кавитацией.

4. Длительные суровые условия труда

даже при нормальной температуре и давлении промышленные клапаны, работающие в суровых условиях (например, химической коррозии или экстремальных температурах) в течение длительного периода времени или требующие высокой точности и низкой утечки в сиденье, должны рассмотреть возможность обработки упрочнения. клапаны, подверженные тяжелым условиям, подвержены износу, усталости и коррозии, а обработка закалки обеспечивает дополнительную защиту.

типы износа и их воздействие

Внутренние элементы промышленного клапана непосредственно подвергаются воздействию жидкости, делая их уязвимыми к эрозии и коррозии. износ можно разделить на следующие категории.

износ частиц: вызванный ударом твердых частиц по поверхности, обычно встречающимся в жидкостях, содержащих твердые вещества.
кавитационный износ: образование и разрушение пузырьков создают ударные силы, которые повреждают поверхности клапана.
коррозионный износ: химические реакции между жидкостью и материалами клапана приводят к постепенной потере материала.
ударный износ: вызванный быстрым потоком жидкости или ударами, обычно встречающимися в высокоскоростных средах.
при выборе промышленных клапанов крайне важно решить эти типы износа посредством обработки упрочнения поверхности. эффективное упрочнение может значительно снизить износ внутренних элементов клапана, повысив их надежность и срок службы.

способы обработки упрочнением

Выбор правильного метода закалки имеет решающее значение для повышения износостойкости и долговечности промышленного клапана. различные технологии предлагают различные преимущества, делая их подходящими для конкретных рабочих условий и требований к производительности. вот некоторые распространенные методы закалки и их характеристики.

1. Углеродирование

Carburizing is a process that increases the carbon content on the surface of valve internals. After quenching, the surface hardness can reach HRC 55-65, while the core retains a lower carbon content for good toughness. Carburizing enhances wear resistance and improves contact fatigue strength, enabling valve internals to perform well under various conditions.

2. Азотирование

азотирование создает слой твердых, коррозионно-стойких нитридов на поверхности стали. После азотирования твердость поверхности внутренних элементов клапана может достигать HRC 65-72, что выше, чем углерождение, и значительно улучшает износостойкость и коррозионную стойкость. эта обработка подходит для промышленных клапанов, которые должны выдерживать химическую коррозию и высокий износ.

3. Твердое хромирование

твердое хромирование является распространенным методом упрочнения внутренних элементов клапана. Твердость хрома может достигать 800–1000 ГВ и обеспечивает отличные свойства пассивации. в атмосфере хромированный слой может быстро пассивироваться, обеспечивая дополнительную защиту. Преимущества твердого хромирования включают высокую твердость, хорошую износостойкость и отличную отражающую способность, выдерживающую температуры до 700 °C. этот метод часто используется для износостойких промышленных клапанов, таких как металлические шаровые клапаны.

4. Высокоскоростное распыление кислородного топлива (HVOF)

процесс распыления hvof достигает уровня твердости 60-70 hrc и обеспечивает отличную прочность сцепления. толщина покрытия обычно составляет от 0,3 до 0,4 мм. эта технология в основном используется для крупномасштабного упрочнения поверхностей промышленных клапанов и широко применяется на тепловых электростанциях, нефтехимической промышленности и угольной химической промышленности с участием высоковязких жидкостей с пылью и твердыми частицами, а также высокоагрессивных сред.

5. термическое распыление

термическое распыление — это технология, которая предполагает нагревание металла, сплава или керамического порошка до расплавленного или высокопластичного состояния, а затем распыление их на предварительно обработанную поверхность для формирования прочной связи. эта технология эффективно повышает износостойкость и срок службы, делая ее подходящей для различных промышленных применений.

вывод о выводе

обработка закалки является важной мерой для улучшения характеристик промышленных клапанов и значительного продления их срока службы, особенно в суровых условиях. выбрав подходящий метод упрочнения на основе конкретных условий работы, можно повысить износостойкость, коррозионную стойкость и надежность внутренних элементов клапана, обеспечивая безопасную и стабильную работу в сложных условиях. при правильной конструкции и техническом обслуживании обработка закалки обеспечит надежную поддержку для долгосрочного использования промышленных клапанов.