銅合金閥體介紹

1、閥門選用銅合金材料的要求概述

銅合金在閥門以及閥用零件上了充分應用,其中選用較多的是錫青銅、鋁青銅、鉛黃銅及硅黃銅。我國現有各類銅閥門標準約112個,其中在164個船用閥門的GB和CB中有86個是銅閥門標準,在已有的9個氣瓶閥門GB中,有8個是銅閥門標準,此外在GB、JB、QB和CJ等標準中還有近20個可選擇銅合金殼體的閥門標準。確切把握各種銅合金特性,定量分析金屬添加元素的作用,合理選擇閥用銅合金,對于閥門具有良好的使用性能、工作壽命和較低的生產成本是有益的。

2、銅及銅合金的基本特性

銅及銅合金除了具有導電、導熱和抗磁特性外,還呈現出耐蝕性、性、裝飾性、、

低溫性、成形性、切削性、可鍍性、密封副組裝性、經濟性和適用性等基本特性。

（1）耐蝕性

銅的耐蝕性能很好,在與大氣、水等接觸時,反應生成難溶于水的堿式硫酸銅CuSO4·3Cu(OH)2和堿式碳酸銅CuCO3·Cu(OH)2薄膜,又稱“銅綠”。這層致密的薄膜與銅基體結合牢固,能防止銅被繼續腐蝕,因此銅在大氣、純凈淡水或流速緩慢的海水中都具有的耐蝕性。在大氣中的腐蝕速率為0102mm/a,在海水中的腐蝕率為0102～0104mm/a。但在某些介質中銅及銅合金并不耐蝕,例如銅離子遇NH3會反應生成藍色的銅氨絡合物,遇硫離子會生成黑色CuS沉淀物等,因此在潮濕的大氣、含氨(或NH4+)或硫化物介質的大氣或水中、過熱蒸汽以及汞或汞鹽溶液中,很容易產生腐蝕破裂而被禁用。

(2)性

當溶液中銅離子的濃度超過01002mg/L時,即可等微生物的生長,在

水介質中5h可以。其性有別于其他加工過的材料或涂層,是可以長期穩定地提供保護而不會消失,因此常用于飲用水管道及附件、食品器皿和海洋工程等。但銅合金表面的性起到的只是輔助作用,并不能夠防止交叉污染并取代標準的防感染措施。

(3)裝飾性

純銅通過添加合金元素,或借助化學藥品、顏料和藝術加工的綜合作用,使其表面由紫色轉為黃色、青色或白色等其他顏色或裝飾紋,有的裝飾性。由于銅及銅合金有很好的抗

氧化性能,在大氣中于室溫下,銅氧化速度非常緩慢,因此能長期保持本色。當溫度超過130℃時,銅表面開始氧化,生成黑色的CuO。在高溫下,銅的氧化速度加快,由CuO分解出致密的紅色氧化亞銅(Cu2O)和游離氧。

(4)

銅合金具有優良的減摩性和(如青銅及部分黃銅),良好的抗海水、抗大氣腐蝕性能,抗擦傷,塑性好,加工性能好,因而被廣泛地應用于閥門密封副的制造。

(5)低溫性

一般的鋼材在低溫狀態下會出現低溫脆性,但銅及銅合金在低溫下塑性不變,強度略有增強。這是因為銅的金相和奧氏體不銹鋼及鋁一樣都是面心立方晶體結構。所以在JB/T9081《空氣分離設備用低溫截止閥和節流閥》標準中,選用了同樣具有面心立方晶體結構的銅、奧氏體不銹鋼和鋁用于閥體材料,適用介質溫度為-196～80℃。雖然銅及銅合金在耐擦傷性方面比鋁及鋁合金好,但304、316等奧氏體不銹鋼以-252℃   低使用溫度和   穩定的低溫力學性能,使銅及銅合金一般只限于中小口徑或中低壓閥門。

(6)成形性

銅及銅合金的面心立方晶體結構有12個滑移系,因此塑性變形,可以在冷、熱狀態下進行各種壓力加工成形,如擠壓、軋制、沖壓及模鍛等。鑄造合金也有很好的鑄造性能。