[发明专利]一种耐硫化氢腐蚀的阀衬材料

说明书

技术领域

本发明涉及阀衬材料技术领域，具体而言，涉及一种耐硫化氢腐蚀的阀衬材料。

背景技术

天然气是一种洁净的能源，其主要成分是甲烷（CH₄），燃烧后主要生成物为二氧化碳（CO₂）和水(H₂O)。天然气双燃料汽车是目前世界上公认的节能、低污染、经济、安全的新型代用燃料汽车。一般具有两套燃料供应系统，其中一套系统供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，例如汽油、柴油，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在缸内混合燃烧，如CNG(CNG是压缩天然气的代称)柴油/汽油双燃料的汽车，或LPG（LPG是液化石油气的代称）柴油/汽油双燃料的汽车。此类双燃料车辆使用CNG（或LPG）为主燃料，柴油/汽油起引燃作用，或者车辆在使用中可以视情况随时切换使用的燃料介质。与传统的柴油/汽油汽车相比，天然气双燃料汽车的尾气排放中CO下降约90%，碳氢化合物下降约50%，氮氧化合物下降约30%，SO₂下降约70%，CO₂下降约23%，微粒排放下降约40%，铅化物可降低100%。天然气双燃料汽车中使用多种阀门控制天然气的压力、流量等参数，以维护稳定的燃气供给系统和油气燃料转换系统。由于天然气燃料中存有H₂S，其燃烧所需的空气中含有少量水分，H₂S在潮湿的环境中对阀门有较强的应力腐蚀开裂危害性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐硫化氢腐蚀的阀衬材料，以解决现有技术的不足。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：

一种耐硫化氢腐蚀的阀衬材料，其特征在于，其含有的化学元素成分及其重量百分比为：C：0.03-0.65%、Si：1.8-4.3%、B：0.7-3.5%、P：0.002-0.01%、S：0.002-0.003%、Fe：16-35%、Cu：2.2-4.5%、Cr：3.5-12.2%、Mo：1.2-2.6%、Nb：0.02-0.6%、Ti：0.02-0.1%，余量为Ni。

进一步地，所述阀衬材料含有的化学元素成分中P和S的重量百分比之和小于0.01%。

进一步地，所述阀衬材料含有的化学元素成分及其重量百分比为：C：0.4%、Si：4.3%、B：3.1%、P：0.002%、S：0.003%、Fe：16%、Cu：4.5%、Cr：12.2%、Mo：2.6%、Nb：0.6%、Ti：0.1%，余量为Ni。

本发明的有益效果是：

用本发明的阀衬材料制造的阀门使用在天然气环境下，其防腐蚀性好，特别能耐H₂S应力腐蚀，可提高阀门的使用寿命。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。

一种耐硫化氢腐蚀的阀衬材料，其含有的化学元素成分及其重量百分比为：C：0.03-0.65%、Si：1.8-4.3%、B：0.7-3.5%、P：0.002-0.01%、S：0.002-0.003%、Fe：16-35%、Cu：2.2-4.5%、Cr：3.5-12.2%、Mo：1.2-2.6%、Nb：0.02-0.6%、Ti：0.02-0.1%，余量为Ni。其中，P和S的重量百分比之和小于0.01%。

本发明中，采用上述化学元素成分及其重量配比的原因如下：

C：碳是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素之一，主要是考虑材料的强度和韧性的搭配来确定碳含量，其抗H₂S影响不大。但是由于随着碳含量的增加，硫化氢腐蚀就越容易发生；当碳含量降低，材料的强度又要降低。为了使两者平衡，碳含量的范围控制在0.03-0.65%。

Si：硅具有还原作用，固溶强化可提高钢的强度。硅含量的范围控制在1.8-4.3%。

B：硼可以提高合金钢的淬透性，但是过量添加硼会降低合金钢的耐硫化氢腐蚀能力。因此，硅含量的范围控制在0.7-3.5%。

P和S：磷和硫是合金钢中的杂质元素，是有害的，为提高韧性和耐蚀性，应尽量降低其含量。故P和S的重量百分比之和控制在0.01%以下。

Cu：铜是奥氏体稳定元素，在CO₂介质中形成保护膜，提高耐蚀性能，铜含量2.2-4.5%。

Cr：铬通过增加淬透性，提高合金钢的强度和耐硫化氢的腐蚀性，铬含量3.5-12.2%。