蝶閥的（de）名稱來源於翼狀結構的蝶板（bǎn），蝶板安裝於管道的直徑方向（xiàng）。在蝶閥閥體圓柱（zhù）形（xíng）通（tōng）道內，圓盤形蝶板繞著軸線旋轉隻需 90° 即可開閉閥門。

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

　　蝶閥處於完全開啟位（wèi）置時，蝶板厚度是介（jiè）質流經閥體時（shí）唯一的阻力。因此（cǐ）通過該閥所產生的壓力降很小。在閥門關閉（bì）運動（dòng）中，蝶板朝著關閉位置轉動，介質流動（dòng）速度逐漸減小。該閥具有較好的（de）流量（liàng）控製特性。

　　材質為 CF8M 的不鏽鋼蝶閥在使（shǐ）用過程中出現鏽蝕現象。奧氏體不（bú）鏽鋼經正常熱處理後，室溫下組織應為奧氏體，耐（nài）蝕性能很好。為了分（fèn）析蝶閥的（de）鏽蝕原因，在（zài）其上取樣進行分析。

　　1 試驗方法

　　取（qǔ）樣進行化學成分分析(判斷是否符合標準要求)、金相組織檢查、熱處理工藝試驗及 SEM 分析。

　　2 試驗結果及分（fèn）析

　　2.1 化學成分

　　化學成分分析結果及標（biāo）準成分見《表 1》。

　　《表 1》 化學成分分（fèn）析結果（guǒ） / %成分CSiMnPSCrNiMo

　　CF8M0.081.51.50.040.0418~219~122~3

　　蝶閥0.100.600.610.0240.00918.059.711.45

　　2.2 金（jīn）相分析

　　從出現鏽蝕現象的蝶閥（fá）上切取了金相試（shì）樣，經（jīng）磨製拋光後，用三氯化鐵水溶液腐蝕，在 Neophot-32 金相（xiàng）顯徽鏡上觀察分析，其金（jīn）相組織由奧氏體與另一種析出物組成（chéng）。從理論上講奧氏體不鏽（xiù）鋼經（jīng）正常熱處（chù）理後，應得到均一奧氏體組織。組織中出現的另一析出（chū）物究竟是何組織，有兩種判（pàn）斷：一是 σ 相，另一種是碳化物（wù）。σ 相與碳（tàn）化物形成（chéng）的條件不同，但都具有一個共同的特點，那就是造（zào）成奧（ào）氏體不鏽鋼對晶間腐蝕的敏感性。

　　首（shǒu）先采用了雜色（sè）法進行 σ 相的鑒別。采用堿性赤血鹽水（shuǐ）溶液(赤血鹽（yán） 10g + 氫氧化鉀 10g + 水 100ml)，試樣在該試劑中煮沸2~4 min 後，鐵素體呈黃色（sè），碳化物被腐蝕，奧氏體呈光亮（liàng）色，σ 相由褐色變為黑色。用上述方法將從蝶閥上切取的試樣在堿性赤血（xuè）鹽水溶液中煮（zhǔ）沸（fèi） 4 min 後，在顯徽鏡下觀（guān）察，析出物保持了原形貌（mào），未發現明顯變化。因此決定（dìng）采用熱處理的方（fāng）法進一步試臉分析。

　　2.3 熱處理試驗分析

　　σ 相是一（yī）種鐵鉻（gè）原子比例大致相（xiàng）等的金屬間化合物。化學成分、鐵素體、冷變形、溫變都不同程度地對 σ 相形成產生影響。采（cǎi）用染色法試驗，在顯微（wēi）鏡下觀察析出相變（biàn）化不明顯，故采用了熱處理的方法來鑒別 σ 相。有關資料介紹，σ 相通常是在 500~800℃ 長期時效中形（xíng）成的。這是因為較高的溫度下時效有利於鉻的擴散。再高溫度加熱 σ 相將（jiāng）開始溶解，溶解完畢至少要在 920℃ 以上。在高於（yú） 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（dàn）消除 σ 相一般隻要（yào）短時（shí）間加熱即可（kě）。根（gēn）據這一理論，製定了熱處理工藝，觀察組織（zhī）中的析出相是（shì）否可以消（xiāo）除。將從蝶閥上切取的試樣（yàng）加熱到 940℃，保溫 30 min，然後在 Neophot-32 金相顯微鏡上觀察分析。經（jīng）熱處理後的（de）試樣中的析出相沒有消除，並保持原形貌，由此證明（míng）了該組織中的析（xī）出（chū）相有（yǒu）可能不是 σ 相。

　　2.4 SEM 分析

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

　　對（duì）基體和析出相進行的微區定量分析結果見（jiàn）《表 2》。

　　《表 2》 EDS 定量分析結果 / %成分FeCrNiMoSiMn

　　基體70.46316.36510.2111.2390.4661.257

　　析（xī）出相56.90833.6293.6814.8350.0400.907

　　EDS 分析結果表明，析出物的含鉻量為（wéi） 33.6%，明顯高於基體中的 Cr 含量 16.3%，而 σ 相的含鉻量（liàng）是 42%~48%，因而否認析出相為 σ 相。綜合（hé）染色（sè）試臉、熱處理試驗的結果，認為不（bú）鏽（xiù）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織，是以鉻為主的碳化物。

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

　　① 綜合（hé）上述各項試驗的結果，可判（pàn）定蝶閥（fá）材料組織（zhī）中析（xī）出（chū）相不是 σ 相，故蝶（dié）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（de）碳化物，這種共晶組織沿晶界分布（bù）。EDS 分析（xī）結果表明這種分布在晶界上的（de）碳化物鉻含量明顯高於（yú）基體。這種碳化物是 M₂₃C₆ 型。隨碳化物的析出，又得不到鉻的擴散（sàn）補充時，以碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出，在碳化物周圍形成（chéng）貧鉻區，從而奧氏體不（bú）鏽（xiù）鋼晶界易被腐蝕。所以沿晶界析出的碳化物是造成蝶閥鏽蝕的主要原因。

　　③ 經固溶處理後的奧氏體不鏽鋼，由於（yú）在（zài）高溫加熱時（shí）大部分碳化物被溶解，奧氏體中飽和了（le）大量的碳與鉻，並因隨後（hòu）的快速冷卻而（ér）固定下來，使材料有很商的耐腐蝕性。因此應嚴格控（kòng）製（zhì）熱處理工藝，固溶處理時將工件加熱至高退，使碳化物充分溶解（jiě），然後迅（xùn）速（sù）冷卻，得到均（jun1）一奧氏休組織。固溶處理（lǐ）後，如果（guǒ）采用緩慢冷卻，在冷卻過程中碳化（huà）鉻將沿晶界析出，從而（ér）導（dǎo）致材料耐腐蝕性（xìng）能降低。