蝶阀结构简朴、体积小、重量轻 。它只有少数几个零件组成 。并且只需旋转 90° 即可快速启闭，操作简朴 。该阀具有优异的流体控制特征 。
蝶阀处于完全开启位置时，蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力 。因此通过该阀所爆发的压力降很小 。在阀门关闭运动中，蝶板朝着关闭位置转动，介质流动速率逐渐减小 。该阀具有较好的流量控制特征 。
材质为 CF8M 的不锈钢蝶阀在使用历程中泛起锈蚀征象 。奥氏体不锈钢经正常热处置惩罚后，室温下组织应为奥氏体，耐蚀性能很好 。为了剖析蝶阀的锈蚀缘故原由，在其上取样举行剖析 。
1 试验要领
取样举行化学因素剖析（判断是否切合标准要求）、金相组织检查、热处置惩罚工艺试验及 SEM 剖析 。
2 试验效果及剖析
2.1 化学因素
化学因素剖析效果及标准因素见《表 1》 。
《表 1》 化学因素剖析效果 / %
| 因素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CF8M | 0.08 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 18~21 | 9~12 | 2~3 |
| 蝶阀 | 0.10 | 0.60 | 0.61 | 0.024 | 0.009 | 18.05 | 9.71 | 1.45 |
2.2 金相剖析
从泛起锈蚀征象的蝶阀上切取了金相试样，经磨制抛光后，用三氯化铁水溶液侵蚀，在 Neophot-32 金相显徽镜上视察剖析，其金相组织由奥氏体与另一种析出物组成 。从理论上讲奥氏体不锈钢经正常热处置惩罚后，应获得均一奥氏体组织 。组织中泛起的另一析出物事实是何组织，有两种判断：一是 σ 相，另一种是碳化物 。σ 相与碳化物形成的条件差别，但都具有一个配合的特点，那就是造成奥氏体不锈钢对晶间侵蚀的敏感性 。
首先接纳了杂色法举行 σ 相的判别 。接纳碱性赤血盐水溶液（赤血盐 10g + 氢氧化钾 10g + 水 100ml），试样在该试剂中煮沸2~4 min 后，铁素体呈黄色，碳化物被侵蚀，奥氏体呈灼烁色，σ 相由褐色变为玄色 。用上述要领将从蝶阀上切取的试样在碱性赤血盐水溶液中煮沸 4 min 后，在显徽镜下视察，析出物坚持了真相貌，未发明显着转变 。因此决议接纳热处置惩罚的要领进一步试脸剖析 。
2.3 热处置惩罚试验剖析
σ 相是一种铁铬原子比例大致相等的金属间化合物 � ；б蛩亍⑻靥濉⒗浔湫巍⑽卤涠疾畋鹚降囟� σ 相形成爆发影响 。接纳染色法试验，在显微镜下视察析出相转变不显着，故接纳了热处置惩罚的要领来判别 σ 相 。有关资料先容，σ 相通常是在 500~800℃ 恒久时效中形成的 。这是由于较高的温度下时效有利于铬的扩散 。再高温度加热 σ 相将最先消融，消融完毕至少要在 920℃ 以上 。在高于 σ 相的稳固温度加热可使之消除 。形成 σ 相所需时间虽然很长，但消除 σ 相一样平常只要短时间加热即可 。凭证这一理论，制订了热处置惩罚工艺，视察组织中的析出相是否可以消除 。将从蝶阀上切取的试样加热到 940℃，保温 30 min，然后在 Neophot-32 金相显微镜上视察剖析 。经热处置惩罚后的试样中的析出相没有消除，并坚持真相貌，由此证实晰该组织中的析出相有可能不是 σ 相 。
2.4 SEM 剖析
有时钢中泛起的 σ 相，接纳任何染色的要领均无法区分其颇色，可接纳 SEM 的剖析要领来判别 。由于已知 σ 相为铁与铬的化合物，含铬量为 42%~48%，通过 EDS 定性和定量剖析测出未知相的组成元素及其含量，从而确定未知相 。
对基体和析出相举行的微区定量剖析效果见《表 2》 。
《表 2》 EDS 定量剖析效果 / %
| 因素 | Fe | Cr | Ni | Mo | Si | Mn |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 基体 | 70.463 | 16.365 | 10.211 | 1.239 | 0.466 | 1.257 |
| 析出相 | 56.908 | 33.629 | 3.681 | 4.835 | 0.040 | 0.907 |
EDS 剖析效果批注，析出物的含铬量为 33.6%，显着高于基体中的 Cr 含量 16.3%，而 σ 相的含铬量是 42%~48%，因而否定析出相为 σ 相 。综合染色试脸、热处置惩罚试验的效果，以为不锈钢蝶阀组织中的析出相不是 σ 相 。经 SEM 视察析出相为一种共晶组织，是以铬为主的碳化物 。
不锈钢蝶阀的质料为镍铬奥氏体不锈钢，这种质料一样平常都在固溶状态下使用 。在室温状态下，其组织为奥氏体，奥氏体不锈钢在普遍的侵蚀介质中特殊是大气中具有优异的抗侵蚀能力 。对不锈钢蝶阀锈蚀的缘故原由剖析如下：
① 综合上述各项试验的效果，可判断蝶阀质料组织中析出相不是 σ 相，故蝶阀的锈蚀征象不是由 σ 相引起的 。
② 通过 SEM 视察，确认蝶阀的组织中析出相是以铬为主的碳化物，这种共晶组织沿晶界漫衍 。EDS 剖析效果批注这种漫衍在晶界上的碳化物铬含量显着高于基体 。这种碳化物是 M<sub>23</sub>C<sub>6</sub> 型 。随碳化物的析出，又得不到铬的扩散增补时，以碳化铬的形式沿奥氏体晶界析出，在碳化物周围形成贫铬区，从而奥氏体不锈钢晶界易被侵蚀 。以是沿晶界析出的碳化物是造成蝶阀锈蚀的主要缘故原由 。
③ 经固溶处置惩罚后的奥氏体不锈钢，由于在高温加热时大部分碳化物被消融，奥氏体中饱和了大宗的碳与铬，并因随后的快速冷却而牢靠下来，使质料有很商的耐侵蚀性 。因此应严酷控制热处置惩罚工艺，固溶处置惩罚时将工件加热至高退，使碳化物充分消融，然后迅速冷却，获得均一奥氏休组织 。固溶处置惩罚后，若是接纳缓慢冷却，在冷却历程中碳化铬将沿晶界析出，从而导致质料耐侵蚀性能降低 。
