蝶閥的名稱來源於翼狀結構的蝶（dié）板（bǎn），蝶板安裝於管道的直徑方向。在蝶閥閥體圓柱形通道內，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、體積小、重量輕（qīng）。它隻有少數幾個零件組成。而且隻需旋轉 90° 即可快速啟（qǐ）閉，操作簡單。該閥具有良好的流體控（kòng）製特性。

　　蝶閥處於完全開啟（qǐ）位置時，蝶板厚度是介質流經閥體時唯一的（de）阻力（lì）。因此通過該閥所產生（shēng）的壓力降很小。在閥門關閉運（yùn）動中，蝶板朝著關閉位（wèi）置轉動，介質流動速度逐漸（jiàn）減小。該閥（fá）具有（yǒu）較（jiào）好的流量控製特性。

　　材（cái）質為 CF8M 的不鏽鋼蝶閥在使用過程中出現鏽蝕現象（xiàng）。奧（ào）氏體（tǐ）不鏽鋼經正（zhèng）常熱處理後，室溫下組織應（yīng）為（wéi）奧氏體，耐蝕（shí）性能很好。為了分析蝶閥的（de）鏽（xiù）蝕原因，在其上取樣（yàng）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（chù）理工（gōng）藝試驗及 SEM 分析。

　　2 試驗結果及分析

　　2.1 化學成分

　　化學成分分（fèn）析（xī）結果（guǒ）及標準成分（fèn）見《表 1》。

　　《表 1》 化學成分分析結果 / %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 金相分析

　　從出現鏽蝕現象的蝶閥上切取了金相試樣，經磨（mó）製拋（pāo）光（guāng）後，用三氯化鐵水溶液腐蝕（shí），在 Neophot-32 金相顯徽鏡上觀察分析，其金相（xiàng）組（zǔ）織由奧氏體與另一種析（xī）出物組成。從（cóng）理論上講奧氏體不鏽鋼經正常熱處理後，應得到均一奧氏（shì）體組織（zhī）。組織中出（chū）現的另一析出物究竟是何組（zǔ）織（zhī），有兩種（zhǒng）判斷：一是 σ 相，另一種是碳化物。σ 相與碳化物形成的條件不同，但都（dōu）具有一個（gè）共同的特點（diǎn），那就是造成奧（ào）氏體不鏽鋼對晶間腐蝕的敏感性。

　　首先采用了雜色法進行 σ 相的鑒別。采（cǎi）用堿（jiǎn）性赤血鹽水溶液(赤（chì）血鹽 10g + 氫氧化鉀 10g + 水 100ml)，試樣在該試劑中煮沸（fèi）2~4 min 後，鐵（tiě）素體呈黃色，碳化物被腐（fǔ）蝕，奧氏體呈光亮色，σ 相由褐色（sè）變為黑色。用上述（shù）方法將從蝶閥上切取的試樣在堿（jiǎn）性赤血鹽水溶液中煮沸 4 min 後，在顯徽鏡下（xià）觀察，析出物保持了（le）原（yuán）形貌，未發現明（míng）顯變化（huà）。因此決定采用熱處理的方法進一步試臉分析。

　　2.3 熱處理試驗分析（xī）

　　σ 相（xiàng）是一種鐵鉻原子（zǐ）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（biàn）都不同程（chéng）度地對 σ 相形成產生影響。采用染（rǎn）色法試驗，在（zài）顯（xiǎn）微（wēi）鏡下觀察析出相變化不明顯，故采（cǎi）用（yòng）了熱處理的方（fāng）法來鑒別 σ 相。有關資料介（jiè）紹，σ 相通常（cháng）是在 500~800℃ 長期時效中形成的。這是因為較高的溫（wēn）度下時效有利於鉻的（de）擴（kuò）散。再高溫度加熱 σ 相將開始溶解，溶解（jiě）完畢至少要（yào）在 920℃ 以上。在高（gāo）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（suī）然（rán）很長，但消除 σ 相一般隻要短時間加（jiā）熱即可。根據這一（yī）理論，製（zhì）定了熱處理工藝，觀（guān）察組織（zhī）中的析出相是否可以消除。將從蝶閥上切（qiē）取的試樣加熱到 940℃，保溫 30 min，然後在 Neophot-32 金相顯（xiǎn）微（wēi）鏡上觀察分析。經熱處理（lǐ）後（hòu）的試樣中的（de）析出相沒有（yǒu）消除，並保持原形貌，由此證明了該組織中的析出相有可（kě）能不是 σ 相。

　　2.4 SEM 分析

　　有（yǒu）時鋼中出現（xiàn）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 定性和定量分析（xī）測出未知相的組成元素及其含量（liàng），從而確定未知相。

　　對基體和析出相（xiàng）進行的微區定量（liàng）分析結果見（jiàn）《表（biǎo） 2》。

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

　　基體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（chū）物的含鉻量為 33.6%，明顯高於基體中的（de） Cr 含量 16.3%，而 σ 相的含鉻量是 42%~48%，因而否認析出相為 σ 相。綜合（hé）染（rǎn）色試臉、熱處理試（shì）驗的結果，認為不鏽鋼蝶閥組織中的析出（chū）相不是 σ 相。經 SEM 觀察析出相為一種共晶組（zǔ）織，是以鉻為主的碳化物。

　　不鏽鋼蝶（dié）閥的材（cái）料為鎳鉻奧氏體不鏽鋼，這種材料一般都（dōu）在固溶狀態下使用。在室溫狀態下，其組織為奧氏（shì）體，奧氏體不鏽鋼在廣泛的腐蝕介質（zhì）中特（tè）別是（shì）大氣中具有良好（hǎo）的抗腐蝕能力。對不（bú）鏽鋼蝶閥鏽蝕的原因分析如下：

　　① 綜合上述各項試驗的結果，可（kě）判定蝶（dié）閥材料組織中析出相不是 σ 相，故（gù）蝶閥的鏽蝕現（xiàn）象（xiàng）不是由 σ 相引起的。

　　② 通過 SEM 觀察（chá），確認蝶閥的組織中析出相是以鉻（gè）為主（zhǔ）的碳化物，這種共晶組織沿晶界（jiè）分布（bù）。EDS 分析結果表明這種分布在晶界上的碳（tàn）化物鉻含量明（míng）顯高於基體。這（zhè）種碳（tàn）化物（wù）是（shì） M₂₃C₆ 型。隨碳化物的析出，又得（dé）不到鉻的擴散補（bǔ）充時，以碳化鉻的形式沿奧氏體晶界析出，在碳化物周圍形成貧鉻區，從而奧氏體不鏽鋼晶界易被腐蝕。所以沿晶界析出的碳化（huà）物是造成蝶閥鏽蝕的（de）主要原因。

　　③ 經固溶處理後的奧氏體不鏽鋼（gāng），由於在高溫加熱時大部分碳化（huà）物（wù）被溶解，奧（ào）氏體中（zhōng）飽和了大量（liàng）的碳（tàn）與鉻，並（bìng）因隨後的快速冷卻而固定下來，使材料有（yǒu）很商的耐腐蝕性。因此應嚴格控製熱處理工藝，固溶處（chù）理（lǐ）時將工（gōng）件加熱至高退，使碳化物充分溶解，然後迅速冷卻，得到均一奧氏休組織。固溶處理後，如果采用（yòng）緩慢冷卻，在冷卻過程中碳化（huà）鉻將沿晶界析出（chū），從而（ér）導致材料耐腐蝕性能降（jiàng）低。