如何提高高壓閥門的使用年限？

超高壓閥門面臨氣蝕與沖蝕磨損的挑戰(zhàn)，提升其抗蝕能力成為關(guān)鍵。通過精心挑選材料、熱處理與表層硬化處理，以及采用新工程材料，可有效增強(qiáng)閥門的耐久性和性能，確保其在極端條件下的穩(wěn)定運(yùn)行。

超高壓閥門的主要失效原因?yàn)椋簹馕g和沖蝕磨損，而影響氣蝕和沖蝕的因素很多，主要有材料的力學(xué)性能、流體力學(xué)因素和環(huán)境影響。要提高閥門抗氣蝕和沖蝕磨損的能力，可以采用許多方法。

01、材料挑選

為了提高超高壓閥門抗沖蝕磨損的能力，通常挑選抗蝕材料：

1、硬度高的材料

2、有耐酸蝕保護(hù)膜的材料

3、屈服點(diǎn)高、穩(wěn)定性好的材料

4、疲勞強(qiáng)度高的材料。

要提高材料的各種性能，一是采用合金化，二是采用適當(dāng)?shù)臒崽幚怼：辖鸹ㄊ峭ㄟ^改變鋼的化學(xué)成分，研制各種特殊性能的新材料。熱處理法是不改變鋼的化學(xué)成分，而是對(duì)鋼在固態(tài)下施以不同的加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織結(jié)構(gòu)，提高材料的性能。

02、熱處理與表層硬化處理

真空熱處理

在加熱中不產(chǎn)生氧化、脫碳及其他腐蝕，而且具有凈化表層脫油除脂的作用。在真空中能將材料在冶煉過程當(dāng)中吸收的氫、氮和氧等氣體脫出，提高材料的質(zhì)量和性能。如：將W18Cr4V制作的超高壓針閥進(jìn)行真空熱處理后，有效地增加了針閥的沖擊任性，同時(shí)提高了力學(xué)性能和使用年限。

表層強(qiáng)化處理

如表層淬火（火焰加熱、高中頻加熱表層淬火、接觸電加熱表層淬火、電解液加熱表層淬火、激光電子束加熱表層淬火等）、滲碳、氮化、氰化、滲硼、滲金屬（TD法）、激光強(qiáng)化、化學(xué)氣相沉積（CVD法）、物理氣相沉積（PVD法）、等離子體化學(xué)氣相沉積（PCVD法）、等離子噴涂等。

03、采用新工程材料

挑選超高壓閥門過流部件材質(zhì)時(shí)，應(yīng)考慮流速（最高使用壓力）的不同，失重也不同。在較高壓下（400MPa以上），選用硬度高和紅硬性好的材料，如工具鋼或硬質(zhì)合金。在較低壓力下（100～400MPa），要求材料既具有良好的塑性和韌性，又要有較高的硬度。如美國(guó)HIP公司的超高壓針閥，工作壓力為690MPa的采用奧氏體316不銹鋼，工作壓力為1034MPa的采用馬氏體型沉淀硬化不銹鋼17－4PH。

在國(guó)外，用于承受氣蝕的部件材料、閥瓣和閥座等多用馬氏體不銹鋼和工具鋼，閥座基體則用鉻鋁鋼和不銹鋼。隨著工業(yè)用陶瓷技術(shù)的開發(fā)成功，也出現(xiàn)了陶瓷材料閥門。陶瓷材料在低沖角下具有高的抗沖蝕性能，但由于閥針錐度減少，其端部強(qiáng)度也隨之減少，閥針與閥座的支反力也減少，影響密封的可靠性。

因此，在選用陶瓷材料制作閥針時(shí)，不僅要考慮其錐度的大小，同時(shí)也要考慮其強(qiáng)度。