石家庄工业泵厂DT脱硫泵过流件材质GLH-5成分以及性能介绍

1 脱硫泵过流部件材料研制
GLH-5材料是该石家庄工业泵厂自行研制的用于火力发电厂的烟气脱硫系统(FGD)脱硫泵用过流部件中的主要材料。考虑到SO2,烟气通过石灰泥浆溶液,反应生成硫酸钙,泥浆中含有未溶解的石灰和飞灰等,介质含有一定量的氯化物并具有低的pH值,其磨蚀性和腐蚀性很强.新研制的GLH-5材料通过加入合金元素能获得合理的组织,材料具有良好的机械性能,相当优越的耐腐蚀和抗磨损性能。

1. 1 GLH- 5化学成分设计
材料的性能是由材料的组织决定的,材料的化学成分保证了材料获得合理的组织,在材料化学成分中加入的合金元素对材料的耐磨蚀性能有着不同的影响。C元素不利于材料的耐孔蚀性能,但是只对低氮钢有影响,随钢中含N量不同，碳的影响程度也不同[3]; Cr对不锈钢的耐蚀性有很大贡献,根据塔曼法则,选用高Cr时以保证钢的耐蚀性能;Ni是奥氏体形成元素,与Cr配合能起到更好的作用,保证对形成奥氏体组织有一定的促进作用;Cu对材料表面起保护作用的氧化膜的形成有一定的好处;Mo是一种对氯离子具有选择性的抗蚀元素，对含有大量氯离子的介质中使用的材料属于必加元素。根据以上分析,设计了具有耐磨蚀的GLH-5材料的化学成分如下:C: 13%~2 6%,Cr20. 0%~30. 0% ,Mo:1.0%~4 0%,Ni 1 0~4 0%,Cur 0. 5%~4. 0%.

      1.2 1 GH. 5材料的金相组织
通过使用金相显微镜和扫描电镜对材料的试样进行金相组织和断口分析，GH.5材料热处理后的金相组织为相对细小的铁素体基体.上弥散分布大量的碳化物,断口组织分析可以确定材料的基体为大量的铁素体组织。

1. 2 2 GH.5材料的机械性能
抗拉试验是在WE- 100型万能试验机上进行,采用10倍试样;冲击试验是在CD . 30A冲击试验机上进行的,试样为夏氏试样,以上试样经热处理后进行性能测试。从表1中可以看出,抗拉强度较好,σ。在 590 ~700MPa,而延伸率和冲击韧性值较低,所以材料表现为脆性,与组织分析结果相吻合。

模拟现场环境介质,用锥形瓶把试样全部浸泡在腐蚀液中,腐蚀后结果如表3所示。全面腐蚀可以用重量法和深度法表示全面腐蚀速度,采用深度法表示全面腐蚀还可用作评价金属的耐蚀性能的通用标准[4]。在介质1~3中热处理态的材料耐腐蚀性能均优于铸态,随介质中氯离子含量增加、PH值降低酸性增强温度升高,腐蚀加剧。但GLH. 5材料的腐蚀速率小于0. 05mm/a,为极耐腐蚀。

3.24GH.5材料的磨蚀性能
磨蚀试验是在自制的试验机上进行的,试验机由钻床改制而成,转速选为1410r/min. 腐蚀液为静态腐蚀液的介质1~3中均加入30%的CaSO,固体颗粒,经过试验，,结果如表4。

磨蚀同时受腐蚀和磨损影响。由于试验在高速下进行,形成冲击的一侧受到轴向冲击力和侧向切削力的共同作用而产生磨蚀[5]。磨蚀不是单纯的腐蚀和磨损之和,它们之间相互协调作用加剧了材料的失效和剥离。从表4中看出，GLH-5材料经过热处理后,材料的金相组织为细小的铁素体组织以及碳化物的弥散分布增强了其耐蚀性能和耐磨性。当介质中含有大量的氯离子时,增加材料的点蚀倾向。这是因为氯离子穿透了起保护作用的钝化膜，Kolotynkin认为 ,蚀孔的形成是氯离子与O形成竞争吸附的结果,金属表面上有02吸附的点被氯离子取代,破坏了保护织,在纵向造成材料的腐蚀流失。磨蚀率是材料失去重量与原重量之比,计算结果磨蚀率为Q. 008%~Q. 041%,属于耐磨蚀材料。