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許多不同的材料可用于制造蝶閥。典型的蝶閥使用幾種不同的材料，實(shí)現(xiàn)功能和成本的最佳組合。下面簡要介紹可用于設(shè)計(jì)有效蝶閥的最常見材料，重點(diǎn)介紹它們的相對(duì)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
蝶閥所用材料的優(yōu)點(diǎn)
碳素鋼
碳鋼是鐵的合金，其中主要合金元素是碳。一般不添加其他合金元素來控制材料的性能。對(duì)于蝶閥結(jié)構(gòu)，碳鋼最常用于通過砂型鑄造工藝形成閥體和閥瓣。
碳鋼有幾種不同的等級(jí)。用于閥體和閥瓣的最常見等級(jí)是鑄造等級(jí) ASTM A216 WCB（可焊接鑄造 B 級(jí)）和 LCC（低碳含量）鋼。WCB 材料最適合高溫使用，而 LCC 可用于低溫（低于零）溫度。
碳鋼的主要優(yōu)點(diǎn)：
成本 ： 碳鋼相對(duì)便宜，碳鋼閥門提供了一種具有成本效益的解決方案。
碳鋼的主要缺點(diǎn)：
耐腐蝕性差。這可以通過表面保護(hù)（例如油漆）來克服，前提是管線介質(zhì)不會(huì)從內(nèi)部腐蝕閥門。
不銹鋼
不銹鋼的定義是鉻含量最低為 10.5% 的鐵合金。鉻的作用是在材料表面形成氧化鉻自修復(fù)層。當(dāng)表面因劃傷等機(jī)械損傷而破裂時(shí)，鉻會(huì)迅速與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而防止氧氣與鐵發(fā)生反應(yīng)而形成氧化鐵（銹蝕）。越來越多的不銹鋼可供選擇，其中簡單的鐵鉻鎳牌號(hào)通常被稱為“不銹鋼”。
不銹鋼可進(jìn)一步分為鐵素體、奧氏體、馬氏體、雙相和沉淀硬化。這種分類基于通過改變合金元素在材料中形成的微觀結(jié)構(gòu)。對(duì)于閥門結(jié)構(gòu)，最常用的等級(jí)是奧氏體和雙相鋼。
奧氏體不銹鋼
除鉻外，奧氏體不銹鋼還含有鎳等元素，與鐵素體等級(jí)相比，這種立方結(jié)構(gòu)使材料具有更高的韌性和延展性。根據(jù)鎳的含量，即使在極低的溫度下也能保持堅(jiān)韌的奧氏體結(jié)構(gòu)，從而使該材料可用于低溫應(yīng)用。通過在合金中添加鉬可以提高抗點(diǎn)蝕性能。
雙相不銹鋼
雙相不銹鋼包含鐵的奧氏體面心立方和鐵素體體心結(jié)構(gòu)的平衡結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是通過仔細(xì)控制合金元素和對(duì)合金進(jìn)行的熱處理而形成的，以獲得由 50% 奧氏體和 50% 鐵素體組成的結(jié)構(gòu)。結(jié)果是一種將鐵素體的較高強(qiáng)度與奧氏體的韌性提高的合金。超級(jí)雙相鋼含有更高含量的鉻和鉬，以增強(qiáng)其抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力。
鎳合金
鎳合金用于嚴(yán)酷使用條件的閥門部件。這些合金在嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境中特別有用，這些環(huán)境會(huì)通過破壞不銹鋼的保護(hù)性氧化層來腐蝕不銹鋼。
哈氏鎳基合金最常用于閥門結(jié)構(gòu)。有幾種不同形式的哈氏合金，每種形式都是通過添加特定合金元素來定制的，不同比例的合金元素適合特定的使用條件。
鎳合金的主要缺點(diǎn)是它們的重量和成本。鎳合金具有高密度，其成本可能是基本不銹鋼的許多倍。
鈦合金
鈦合金兼具高強(qiáng)度、輕質(zhì)和出色的耐腐蝕性，在所有金屬中具有最高的強(qiáng)度重量比。與不銹鋼類似，鈦合金通過在其表面形成保護(hù)性氧化層來獲得耐腐蝕性。它們特別耐海水腐蝕，特別是在存在次氯酸鹽以防止生物污垢的系統(tǒng)中。
鈦合金的主要缺點(diǎn)是它們的成本，大約是基本不銹鋼或鎳鋁青銅的十倍。由于其高反應(yīng)性，該材料也難以加工。需要特殊的鑄造技術(shù)來防止在熔化和澆注過程中與氧氣發(fā)生反應(yīng)。
鎳鋁青銅
鎳鋁青銅是一種銅基合金，含有大約 10% 的鋁、5% 的鎳和 5% 的鐵。鎳鋁青銅合金具有出色的耐腐蝕性，尤其是在海水環(huán)境中。它們還強(qiáng)烈抵抗生物膜的形成，生物膜會(huì)增加不銹鋼的腐蝕問題。
鎳鋁青銅的成本大約相當(dāng)于基本等級(jí)的不銹鋼的成本。這種材料的一個(gè)缺點(diǎn)是它比大多數(shù)材料更具陽極性，因此如果將鎳鋁青銅閥門連接到不銹鋼管上，那么閥門在海水中的腐蝕可能會(huì)相當(dāng)快。
以上表明許多不同的材料可用于閥門結(jié)構(gòu)。最終選擇取決于多種因素，包括使用條件、成本和所需的預(yù)期壽命。選擇也受管道結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)烈影響，其中還必須考慮電偶腐蝕問題。
