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B8螺栓、B8M螺栓与304、316材质不同



阀门行业中 B8、B8M 与 304、316
鉴于目前公司在开发阀门行业,总公司对阀门行业所使用的紧固件进行调查分析。 ▲有关阀门的简单介绍: 1、定义:阀门是用以控制流体流量、压力和流向的装置。 2、阀门组成:阀门通常由阀体、阀盖、阀座、启闭件、驱动机构、密封件和紧固件等组成。 简单构造(以截止阀为例)如下图: 1—把手 2—阀杆 3—紧固件 4—阀瓣 5—阀盖 6—垫片 7—阀体 3、阀门材料:阀体及配件的使用材料是以壳体材料为基础的,可划分为:普通碳素钢系列、锻钢、 铸钢(WCB);不锈钢系列(304 316);Cr-Mo(V)高温钢系列;低温钢系列(LCB、LCC)和抗

硫系列。我司的着眼点就是不锈钢系列中的紧固件,主要包括螺栓、双头螺栓和螺母。 紧固件在阀门上直接承受压力,对防止介质外流起至关重要作用,因此选用的材料必须保证在使 用温度下有足够的强度与冲击韧性。 4、在阀门上,我司可以提供的主要是标号为 3 的紧固件部分。

▲关于 B8 和 B8M 及相关说明:

一般情况下,阀门主要是以美制为标准的,同时其使用的材料也是按照美国的标准称呼,如 A193-B8 和 A194-8,A193-B8M,A194-8M 等,其材料机械性能一般是按照美国材料测试协会标准 (ASTM)中的 A193 和 A194 来执行,其中 A193 指高压及高温作业用之合金钢及不锈钢螺栓材料标准规 范,而 A194 指高压及高温作业用之碳钢和合金钢螺帽的材料标准规范。 1、机械性能: 在美国材料测试协会标准(ASTM)中对不锈钢的机械性能做了如下规定: ①硬度、拉伸强度及降伏强度
机械性 能 Class1 and 1D–B8,B8M 全尺寸 规格在 3/4 及 3/4 规格在 3/4 以上至 规格在 3/4 及 3/4 以规格在 3/4 以上至 以下 硬度(max) 抗拉強度(min) 降伏強度(min) 96HRB 75ksi 30ksi 35HRC 125ksi 100ksi 1” 35HRC 115ksi 80ksi 下 35HRC 110ksi 96ksi 1” 35HRC 100ksi 80ksi Class2 –B8 Class2 –B8 Class2 –B8M Class2 –B8M

备注: Class1 and 1D–B8,B8M 硬度 max 96HRB(全尺寸 All Diameters, 規格小于 3/4(含)硬度允 許到 max 100HRB); Class1 and 1D 和 Class2 的区别是等級的区别及其完成后的后续处理不同,參考 Astm A193 6.Heat Treatment。 ②机械性能转换: KSI 是美国标准下的强度的单位,N/mm? 是国际标准下的强度的单位,两者的换算关系如下: 1KSI=1000PSI 2.、热处理 ①在 ASTM A193 标准中规定: 阀门材料不锈钢系列中所使用的 B8/B8M 材料的紧固件需经过固溶处理,以达到标准规定的机械 性能和硬度要求。 & 1PSI=0.00689 N/mm? → 1KSI =6.89N/mm?

②固溶处理: 在轧制或锻造后冷却到室温,材料在一定温度和足够的时间内重新加热,以便碳化铬进入固溶体, 然后以一定速度在空气中或液体介质中冷却,以防止碳化物析出,就是我们常说的固溶处理,主要是 改善材料的机械性能和防腐性能。 3、印记 ①螺栓印记:―B8‖或―B8M‖; ②螺帽印记:―8‖或―8M‖

▲B8、304 及 B8M、316 的比较: 下面我们把美标规定的阀门材料 B8 和 B8M 和我们通常使用的不锈钢材料 304 和 316 在化学成 份上和机械性能上进行一下对比。 1、在成份上
C B8 304M 304HC B8M 316 ≤0.08 ≤0.08 ≤0.08 ≤0.08 ≤0.08 Mn ≤2.00 ≤2.00 ≤2.00 ≤2.00 ≤2.00 P ≤0.045 ≤0.045 ≤0.045 ≤0.045 ≤0.045 S ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 Si ≤1.00 ≤1.00 ≤1.00 ≤1.00 ≤1.00 Cr 18.00-20.00 18.00-20.00 17.00-19.00 16.00-18.00 16.00-18.00 Ni 8.00-10.50 8.50-10.00 8.00-10.50 10.00-14.00 10.00-14.00 Mo \ \ \ 2.00-3.00 2.00-3.00 Cu \ \ 1.00-3.00 \ \

上述列表中 B8 的化学成分与 304M 的相同,与 304HC 相比 Cr 和 Cu 的含量有点差异,但其它 元素几乎都在同一范围内的。 2、硬度
硬度要求 螺栓 A193 ≤HRB96 F593 全牙:HRB80-100 半牙:HRC22-32 螺帽 HRB60-105 HRB95-107

B8 和 B8M 是按照 A193/A194 的规定来执行的,304 和 316 是按 F593/F594 来执行的。从上表中 可看出硬度的区别主要是在执行的标准的不同,而两个标准的硬度略有差别,所以当客户强调标准时, 一定按照标准执行,如无特别强调时两标准可代替。

3、拉伸强度、降伏强度及螺帽的安全负荷
\ 螺栓拉伸强度(N/mm? ) 螺栓降伏强度(N/mm? ) 螺帽的安全负荷(N/mm? ) A193 515 205 515 F593 700 450 700

因为 B8、B8M 与 304、316 的强度规定是两个国家机械性能的规定,范围上还是有差异,从上 面数据上可看出我们通常使用的产品的强度是可达到 A193/A194 的要求。

总结: 化学成分: B8M 的化学成分与 316 的相同, B8 的化学成分与 304M 的相同, 他们可以互相替代。 而 B8 与 304HC 相比 Cr 和 Cu 的含量有差异,且美制的标准规范中没有 304HC 这种材料。 也就是说, 不能用 304HC 代 B8。 机械性能: 美制的阀门不锈钢紧固件材料 B8 和 8M 的机械性能较 304 和 316 的机械性能低一些。通常情 况下,高强度和硬度可以替代低强度和硬度使用,即 304 和 316 可以替代 B8 和 8M 使用。但如果客 户一定要 B8 或 B8M 的产品,那我们所提供的产品就一定要符合 B8 或 B8M 的机械性能规范要求, 硬度超出的螺栓、螺帽,可以通过再一次固溶处理来降低。

▲我司产品使用规范: 机械性能公制螺丝螺帽使用标准:DIN267 PART 11;可以达到等级:70 和 80; 英制螺栓所依规范:ASTM F593 英制螺帽所依规范:ASTM F594,目前我司的螺帽硬度均在 HRB100-110 之间,所以需通过固溶 处理降低硬度才能合格。 我司曾生产过的―B8‖或―B8M‖印记的产品有:

DIN934 M5~M22 ; ANSIB18.2.2 1/4~3/4;牙棒 3/8~3/4,这些产品除印记显―B8‖或―B8M‖外, 其余性能均为 304、316 的普通品,但是客户接受我司的 HRB80-115 硬度范围。 ▲关于 B7 材料螺栓的附加内容: 谈及阀门配件 B8 和 B8M 时,人们就会很自然地想到 B7,B7 材料的螺栓主要用 WCB 系列和 抗硫系列中。
C B7 35CrMoA 0.37-0.49 0.32-0.40 Mn 0.65-1.10 0.40-0.70 P 0.035 \ S 0.040 \ Si 0.15-0.35 0.17-0.37 Cr 0.75-1.20 0.80-1.10 Ni \ ≤0.03 Mo 0.15-0.25 0.15-0.25

通过上表的数据可以看出,B7 和 35CrMoA 的成分差别不大,且其机械性能相近似,在阀门行 业内,经常用 35CrMo 来代替 B7,与 B7 材料螺栓配合的螺帽多用 45#钢材料。 选用合金钢材料时必须经过热处理。对紧固件有特殊耐腐蚀要求时,可选用 Cr17Ni2、2Cr13、 1Cr18Ni9 等不锈耐酸钢。

天津斯姆特五金有限公司


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