蝶阀结构简单、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，操作简单。该阀具有良好的流体控制特性。
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，介质流动速度逐渐减小。该阀具有较好的流量控制特性。
材质为 CF8M 的不锈钢蝶阀在使用历程中泛起锈蚀现象。奥氏体不锈钢经正常热处理后，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原因，在其上取样进行剖析。
1 试验要领
取样进行化学身分剖析（判断是否切合标准要求）、金相组织检查、热处理工艺试验及 SEM 剖析。
2 试验结果及剖析
2.1 化学身分
化学身分剖析结果及标准身分见《表 1》。
《表 1》 化学身分剖析结果 / %
| 身分 | 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
从泛起锈蚀现象的蝶阀上切取了金相试样，经磨制抛光后，用三氯化铁水溶液腐化，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理后，应获得均一奥氏体组织。组织中泛起的另一析出物究竟是何组织，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腐化的敏感性。
首先接纳了杂色法进行 σ 相的鉴别。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，碳化物被腐化，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，析出物坚持了原形貌，未发明明显变革。因此决定接纳热处理的要领进一步试脸剖析。
2.3 热处理试验剖析
σ 相是一种铁铬原子比例大致相等的金属间化合物�；矸帧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变革不明显，故接纳了热处理的要领来鉴别 σ 相。有关资料介绍，σ 相通常是在 500~800℃ 恒久时效中形成的。这是因为较高的温度下时效有利于铬的扩散。再高温度加热 σ 相将开始溶解，溶解完毕至少要在 920℃ 以上。在高于 σ 相的稳定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 相一般只要短时间加热即可。凭据这一理论，制定了热处理工艺，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。经热处理后的试样中的析出相没有消除，并坚持原形貌，由此证明了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 的剖析要领来鉴别。因为已知 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。
对基体和析出相进行的微区定量剖析结果见《表 2》。
《表 2》 EDS 定量剖析结果 / %
| 身分 | 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 剖析结果标明，析出物的含铬量为 33.6%，明显高于基体中的 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、热处理试验的结果，认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，这种质料一般都在固溶状态下使用。在室温状态下，其组织为奥氏体，奥氏体不锈钢在广泛的腐化介质中特别是大气中具有良好的抗腐化能力。对不锈钢蝶阀锈蚀的原因剖析如下：
① 综合上述各项试验的结果，可判定蝶阀质料组织中析出相不是 σ 相，故蝶阀的锈蚀现象不是由 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 剖析结果标明这种漫衍在晶界上的碳化物铬含量明显高于基体。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腐化。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶阀锈蚀的主要原因。
③ 经固溶处理后的奥氏体不锈钢，由于在高温加热时大部分碳化物被溶解，奥氏体中饱和了大宗的碳与铬，并因随后的快速冷却而牢固下来，使质料有很商的耐腐化性。因此应严格控制热处理工艺，固溶处理时将工件加热至高退，使碳化物充分溶解，然后迅速冷却，获得均一奥氏休组织。固溶处理后，如果接纳缓慢冷却，在冷却历程中碳化铬将沿晶界析出，从而导致质料耐腐化性能降低。
