蝶閥的名稱來源於翼狀結構的蝶板（bǎn），蝶板安裝於管道的直徑方（fāng）向。在（zài）蝶閥閥體圓柱形（xíng）通道內，圓盤形（xíng）蝶（dié）板繞著軸線旋轉隻需 90° 即可開閉閥門。

　　蝶閥結構簡單、體積小、重量輕（qīng）。它（tā）隻有少數幾個零件組成（chéng）。而且隻需旋轉 90° 即可快速啟閉，操作簡單。該（gāi）閥具有良好的流體控製特性。

　　蝶閥處於完（wán）全開啟位置時（shí），蝶板厚度是介質流經閥體時唯一的阻力。因此通過（guò）該閥所產生的壓力降很（hěn）小。在（zài）閥門關閉運動中，蝶板（bǎn）朝著關閉位置轉動，介質流動速度逐漸減小。該閥具有較好的流量控製特性。

　　材質為 CF8M 的不鏽（xiù）鋼蝶閥在使用過程中出現鏽（xiù）蝕現象。奧氏體不鏽鋼經正常熱處理後（hòu），室溫下（xià）組（zǔ）織應為奧氏體，耐蝕性（xìng）能很好。為（wéi）了分析（xī）蝶閥的鏽（xiù）蝕原因，在其上取樣進行（háng）分析。

　　1 試驗方法

　　取樣（yàng）進行化學成分分析(判斷是否符合標（biāo）準要求（qiú）)、金相（xiàng）組織檢查、熱處理工（gōng）藝試驗及 SEM 分（fèn）析。

　　2 試驗（yàn）結果（guǒ）及分析

　　2.1 化學成分（fèn）

　　化學成分分析結果及標準（zhǔn）成分（fèn）見《表 1》。

　　《表 1》 化（huà）學成（chéng）分分析結果 / %成分CSiMnPSCrNiMo

　　CF8M0.081.51.50.040.0418~219~122~3

　　蝶（dié）閥0.100.600.610.0240.00918.059.711.45

　　2.2 金相分析

　　從出現鏽蝕現象的蝶閥上切取了金相試樣，經磨製拋光後（hòu），用三氯化鐵（tiě）水溶液（yè）腐蝕，在 Neophot-32 金相顯徽鏡上觀察分析，其金相組織（zhī）由奧氏體與另一（yī）種析出物組成。從理（lǐ）論（lùn）上講奧氏體（tǐ）不鏽鋼經正常熱處理後，應得到（dào）均一（yī）奧氏體（tǐ）組織。組（zǔ）織（zhī）中出現的另一析出物究竟是何組織，有兩種判（pàn）斷：一是 σ 相，另一種是碳化（huà）物。σ 相與碳化（huà）物形成的條件不（bú）同，但都具有一個共（gòng）同的特點，那就是造成奧氏（shì）體不（bú）鏽（xiù）鋼（gāng）對晶間腐蝕（shí）的敏感性。

　　首先采用（yòng）了雜色（sè）法進行（háng） σ 相的（de）鑒別。采用堿性赤血鹽（yán）水溶液(赤血鹽 10g + 氫（qīng）氧化鉀 10g + 水 100ml)，試樣在該試劑中煮沸2~4 min 後，鐵素體呈黃色，碳化物被腐蝕，奧氏體呈光（guāng）亮色，σ 相由（yóu）褐色變為黑色。用上述方法將從蝶閥（fá）上切取的試樣在堿性赤血鹽水溶液中煮（zhǔ）沸 4 min 後，在顯徽鏡下（xià）觀察，析出物保持了（le）原形（xíng）貌（mào），未發現明顯變（biàn）化。因此決（jué）定采用熱處理的方法進（jìn）一步試（shì）臉分析。

　　2.3 熱處理試驗分析

　　σ 相是一（yī）種鐵鉻原（yuán）子比例（lì）大致相等的（de）金屬間化合物。化學成分（fèn）、鐵素體、冷變形、溫變都不同程度地對 σ 相形成產生影響。采用染色法試驗，在顯微鏡下觀察析出相變化不明顯，故（gù）采（cǎi）用了熱處理的方法來（lái）鑒別 σ 相。有關資料介（jiè）紹，σ 相通常是在 500~800℃ 長（zhǎng）期時效中形成的。這是（shì）因為較高的溫度（dù）下時效有（yǒu）利於（yú）鉻的擴散。再（zài）高（gāo）溫度加熱 σ 相將開始溶解（jiě），溶解完畢至少要在 920℃ 以上。在高於 σ 相的穩定溫度加熱可使之消除。形成 σ 相所需時間雖然很長，但消除 σ 相一般隻（zhī）要短時間加熱即可（kě）。根據這一理（lǐ）論，製定了熱處（chù）理工藝，觀察組織中的析出相（xiàng）是否（fǒu）可以消除。將從蝶閥上切取的試樣加熱到 940℃，保溫 30 min，然後在 Neophot-32 金相顯微鏡上觀察分析。經熱處理後（hòu）的試樣中的析出（chū）相沒有消除，並保持原形貌，由此證明了該組織中（zhōng）的析（xī）出（chū）相有可（kě）能不是 σ 相。

　　2.4 SEM 分析（xī）

　　有時鋼中出現的 σ 相，采用任何染色的方法均無法辨別其頗色，可采用 SEM 的分析方法（fǎ）來鑒別（bié）。因為已知 σ 相為鐵與鉻的化合物，含鉻量為 42%~48%，通過 EDS 定（dìng）性和定量分析測出未知相的組成元素及其含量，從而確定（dìng）未知相。

　　對基體和析出相進行的微區定量分析結果見《表 2》。

　　《表 2》 EDS 定量分析結果 / %成分（fèn）FeCrNiMoSiMn

　　基（jī）體70.46316.36510.2111.2390.4661.257

　　析出相56.90833.6293.6814.8350.0400.907

　　EDS 分析結果表明，析出物的含鉻（gè）量為 33.6%，明顯高於基體中的 Cr 含量 16.3%，而 σ 相的含鉻量是 42%~48%，因而否認析出相為（wéi） σ 相。綜合染色（sè）試臉、熱（rè）處理試驗的結果，認為不鏽鋼蝶閥組織中的析出相不是 σ 相。經 SEM 觀察析出相為一種共晶組（zǔ）織（zhī），是以鉻為主的（de）碳化物。

　　不鏽鋼蝶閥的材料為鎳鉻（gè）奧氏體（tǐ）不鏽鋼，這種材料一般都在固溶狀態下使用。在（zài）室溫狀態下，其組織為奧氏體，奧氏體不鏽鋼在廣泛的腐蝕介質中特別是大氣中具有良好的抗腐蝕能力。對不鏽鋼蝶閥鏽蝕的原因分析如下（xià）：

　　① 綜合上述（shù）各項試（shì）驗的結果，可判定蝶閥材料組織中析出相不（bú）是 σ 相，故（gù）蝶閥的鏽蝕現象不是由 σ 相引起的。

　　② 通過 SEM 觀察，確認蝶閥的組織中析出相是以鉻為主的碳化物，這種共（gòng）晶（jīng）組織沿晶（jīng）界分布。EDS 分析結果表明這種（zhǒng）分布在晶界上的碳化物鉻含量明顯高（gāo）於基體（tǐ）。這種碳化物是（shì） M₂₃C₆ 型。隨碳（tàn）化（huà）物（wù）的析出，又得不到（dào）鉻的擴散補（bǔ）充時，以（yǐ）碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出，在碳化物周圍形成貧鉻區（qū），從（cóng）而奧氏體（tǐ）不鏽鋼晶界易被腐蝕。所以沿晶界析出的碳化物（wù）是造成蝶閥鏽蝕的主要原因。

　　③ 經（jīng）固溶處理後的奧氏體不鏽鋼，由於在高溫加熱時大部分碳化物被溶解，奧氏體中飽和了大量（liàng）的碳與鉻，並因隨後的快（kuài）速冷卻而固定下來，使材料有很商的（de）耐腐蝕性。因此應嚴格控製熱處理工（gōng）藝，固溶處理時將工件加熱至高退，使碳化物（wù）充分溶（róng）解，然後迅速冷卻，得到均一奧氏休組織。固溶處理後，如果采用緩慢冷卻，在冷卻過程中碳化鉻將沿晶界析出，從而導致材料（liào）耐腐蝕性能降低。