表4-8列出了一些重要参比电极的特性及应用范围。为了较精确地测量金属在海水中的电位，可采用2.7%NaCl溶液作为参比电极的电解液，用玻璃过滤器作为隔膜。经过活化处理后的电极体即可安装成参比电极。......
2023-06-23
材质选择与阀体生产—球墨铸铁的特性及应用范围
【摘要】：球墨铸铁具有较高的强度、韧性、塑性及耐低温冲击性等许多特殊性能，是制造阀体的优良材质，应用范围日益扩大，产量不断增加。一般可用于制造工作温度为-20～350℃、公称压力为1.6～4MPa的中低压阀体，可选用材质QT450-10、QT400-15和QT400-18。球墨铸铁的屈服强度比铸钢约高14%，屈强比约为铸钢的1.2倍。表7-2 不同材质阀体的水压爆破试验结果为进一步验证球墨铸铁阀体的耐压性，工厂再次爆破了一件球墨铸铁阀体，爆破压力达到42MPa。
球墨铸铁具有较高的强度、韧性、塑性及耐低温冲击性等许多特殊性能，是制造阀体的优良材质，应用范围日益扩大，产量不断增加。一般可用于制造工作温度为-20～350℃、公称压力为1.6～4MPa的中低压阀体，可选用材质QT450-10、QT400-15和QT400-18。
一般工程金属材料，不仅要具有较高的屈服强度，还应具有一定的屈强比（Rp0.2/Rm）。屈强比小，则结构零件的安全可靠性高，即万一超载，也能由于塑性变形使金属的强度提高而不致突然断裂。但如果屈服比过低，则材料强度的有效利用率将太低，故一般希望屈强比高一些。阀体主要承受拉伸和弯曲载荷，设计计算时，一般根据屈服强度决定许用应力。球墨铸铁的屈服强度比铸钢约高14%，屈强比约为铸钢的1.2倍。从静载强度来看，在选用和铸钢件相同壁厚的条件下，球墨铸铁件既安全又经济，这就是球墨铸铁能够代替部分铸钢而获得广泛应用的主要原因之一。
阀体材质在弹性极限之下工作，屈服强度起主导作用，要求用于阀体的材质具有一定的塑性。这是因为：一方面是在低温条件下，阀体不至于冻裂；另一方面是在超压或相连构件（如管件等）变形时，阀体由于发生塑性变形而不至于被破坏。QT450-10、QT400-15和QT400-18三种铸态球墨铸铁能够完全满足技术要求，被广泛用于制作船舶海底阀、船舷阀等各种阀体。
球墨铸铁在350℃以下具有良好的高温性能，其屈服强度比铸钢高，这也是球墨铸铁比铸钢优越的主要特点之一。如果壁厚相同，在高温（＜350℃）条件下，球墨铸铁阀比铸钢阀更安全可靠。
阀体属于受压容器，研究试验阀体材质的耐压性尤为重要。某工厂曾用4种不同材质制造了12件相同规格的阀体，并对其进行了水压爆破试验，结果见表7-2。
从试验结果可以看出：球墨铸铁阀体的爆破压力接近于铸钢阀体，两者的压力比值（PB/Pg）相近。除灰铸铁阀体为脆性破裂外，其他三种材质的阀体都是塑性破裂，屈服现象很明显。试验表明球墨铸铁阀体具有很好的耐压性能。
表7-2 不同材质阀体的水压爆破试验结果
为进一步验证球墨铸铁阀体的耐压性，工厂再次爆破了一件球墨铸铁阀体（公称直径D=65mm的直通阀体），爆破压力达到42MPa。检测阀体破裂处的壁厚，仅有3mm（因芯骨太细，浇注时“抬芯”导致壁薄），再次证实了球墨铸铁阀体具有良好的耐压性。该爆破部位的金相组织（铁素体）如图7-6所示。
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