Van công nghiệp là gì?
Van công nghiệp được biết đến là tên gọi chung của các loại van như: van cổng, van bi, van một chiều, van cầu, rọ bơm,..
Hiện nay van công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đường ống nước
Kích thước của đường ống rất đa dạng, nên để đáp ứng được nhu cầu của từng công trình thì kích thước van cũng thay đổi theo.
Ngoài ra vật liệu chế tạo cũng đa dạng và phong phú hơn, phù hợp với nhiều môi trường khác nhau.
Hiện nay có khá nhiều loại van công nghiệp trên thị trường, với nhiều nhà cung cấp đa dạng.
Những loại vật liệu thường được dùng hiện nay:
Hiện nay có khá nhiều loại kim loại trên thế giới, với những đặc tính, tính chất vật lý hóa học khác nhau.
Nhưng được dùng để sản xuất van công nghiệp thì thường dùng hợp kim của sắt và đồng.
Vậy những loại nào thường được sử dụng trong chế tác van, đặc tính vật lý và hóa học như thế nào?
Hợp kim của sắt:
Từ xa xưa sắt đã là loại kim loại được con người sử dụng rất nhiều.
Với công nghệ khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, sắt được pha chế và chế tạo thành nhiều loại hợp kim.
Các hợp kim chính của sắt thường thấy như gang cầu, gang xám, thép, thép không rỉ.
Tính chất của gang:
- Sơ lược về gang:
Gang là hợp kim của Fe-C với hàm lượng Cacbon lớn hơn 2.14%, thực tế trong gang luôn có các nguyên tố khác như SI, Mn, P,S,…
Với thành phần chủ yếu là sắt chiếm đến hơn 95% theo trọng lượng.
Gang nói chung có tính đúc tốt và độ chảy loãng cao, độ co ngót ít, dễ điền đầy vào khuôn.
Là vật liệu chịu nén rất tốt, chịu tải trọng tĩnh khá tốt và chịu mài mòn tốt.
Tuy nhiêm gang có tính dòn và chịu va đập kém, nên thường được sử dụng trong gia công đúc để chế tạo các chi tiết có hình dáng phức tạp.
- Ứng dụng trong chế tạo van:
Vì gang có tính đúc tốt nên thường được sử dụng để đúc các loại van có kích thước lớn, hoặc các chi tiết phức tạp.
Bên cạnh đó giá thành của gang khá rẻ, nên cũng là một lợi thế trong việc đúc van bằng gang.
Tính chất của thép:
- Sơ lược về thép:
Thép là hợp kim giữa sắt và cacbon với lượng cacbon từ 0.02% đến 2.14% và một số nguyên tố hóa học khác.
Ngày nay thép là một trong như vật liệu phổ biến nhất trên thế là và là thành phần chính trong xây dung, đồ dùng, công nghiệp cơ khí.
Thép hiện nay có tới hơn 3000 loại, do nhu cầu phát triển nên những loại thép mới ngày càng được phát triển với tính năng vượt trội hơn.
Đặc tính nổi trội của thép đó là tính dẻo, tính bền, tính cứng, cũng như khả năng chống oxi hóa của môi trường bên cạnh đó còn khả năng đàn hồi và tính hàn.
Các đặc tính kỹ thuật của thép được quyết định bởi các nguyên tố chứa trong hợp kim như cacbon, nito, niken, mangan, lưu huỳnh, sắt,…
- Ứng dụng của thép trong chế tạo van:
Thép thường được sử dụng để chế tạo các chi tiết như đĩa van, bi van, trong sản xuất van công nghiệp.
Với những đặc tính như chống mài mòn, khả năng oxi hóa, giúp van được chế tạo bằng thép có độ bền và tuổi thọ cao hơn.
Ngoài ra hợp kim sắt, đồng và hợp kim của nó cũng là một trong những vật liệu chế tạo van công nghiệp thường xuyên được sử dụng.
Đồng và hợp kim đồng:
Là kim loại quý được phát hiện và sử dụng từ thời thượng cổ (thời đại đồ đồng) và đóng vai trò quan trọng trong nền văn minh nhân loại.
Đồng là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn nguyên tố có ký hiệu Cu và số nguyên tử bằng 29.
Đồng là kim loại dẻo có độ dẫn điện và dẫn nhiệt cao. Đồng nguyên chất mềm và dễ uốn; bề mặt đồng tươi có màu cam đỏ.
Các đặc tính của đồng:
- Khối lượng riêng lớn(=8,94g/cm2)lớn gấp 3 lần nhôm.
- Tính chống ăn mòn tốt.
- Nhiệt độ nóng chảy tương đối cao(10830C)
- Độ bền không cao nhưng tăng lên khi biến dạng nguội.
- Tính công nghệ tốt.
Đồng vàng (đồng Latông):
- Là hợp kim của đồng mà hai nguyên tố chủ yếu là đồng và kẽm. Ngoài ra còn có các nguyên tố đặc biệt khác.
- Latông đơn giản:là hợp kim của hai nguyên tố Cu-Zn với lượng chúa Zn ít hơn 45%. Zn nâng cao độ bền và độ dẻo của hợp kim đồng.
- Khi lượng Zn cao vượt quá 50% trong hợp kim Cu-Zn thì nó sẽ trở nên cứng và dòn.
- Latông với lượng chứa Cu cao đến 88-97% được gọi là tompắc có màu đỏ nhạt với tính chất gần giống đồng.
Đồng thanh (Brông):
Là hợp kim của đồng với các nguyên tố khác ngoại trừ Zn. Người ta phân biệt các loại đồng thanh khác nhau tùy thuộc vào nguyên tố hợp kim chủ yếu đưa vào.
Ví dụ như Cu-Sn gọi là brông thiếc, Cu – Al gọi là brông nhôm, Brông thiếc: là hợp kim của đồng với nguyên tố hợp kim chủ yếu là thiếc.
Đặc điểm:
- Về cơ tính: khi lượng Sn thấp(<5%) độ dẻo khá cao, chỉ khi >5%Sn độ dẻo mới giảm đi.
- Về tính đúc:độ chảy lỏng của brông thiếc nhỏ, khi kết tinh hợp kim co lại ít, mật độ đúc không cao(có nhiều rỗ xốp).
- Chính vì lý do này với đặc tính chống ăn mòn tốt (không bị hỏng trong khí quyển) nên có mặt đen bóng đẹp, brông thiếc được sử dụng rộng rãi trong đúc mỹ nghệ.
- Về tính chống ăn mòn: brong thiếc có tính chống ăn mòn cao hơn đồng và latông. Nó rất ổn định trong không khí, hơi nước và nước biển.
Đồng đặc biệt (latông phức tạp):
- Trong latông phức tạp ngoài Cu và Zn người ta còn đua vào các nguyên tố đặc biệt nhu: Pb, Sn, Al, Ni để cải thiện một số tính chất của hợp kim.
- Khi cho Pb vào làm tăng tính cắt gọt vì Pb không hòa tan trong Cu, nó tạo thành những hạt riêng rẽ trong tổ chức do vậy dễ làm gẫy phoi.
- Hợp kim này đuợc dùng làm các chi tiết qua gia công cắt sau khi đúc mà không qua biến dạng.
- Khi cho Sn vào là để làm tăng tính chống ăn mòn trong nước biển( 70%Cu, 1%Sn) dùng làm ống và chi tiết máy của tàu biển
- Al và Ni cho vào là để tăng cơ tính.
Ứng dụng thực tiễn của đồng vào chế tạo van:
- Với những tính chất trên đồng thường được sử dụng để chế tạo các loại van hoạt động ở những môi trường có tính axit nhẹ.
- Môi trường có tính ăn mòn cao, ở trong nước sạch, nước thải,…
- Ngoài ra đồng còn được ứng dụng để chế tạo các loại van sử dụng cho tàu biển.
- Đồng cũng có thể sử dụng trong một số loại van sử dụng trong sinh hoạt bởi tính trơ và không phản ứng nhiều với nước.
- Ngoài ra còn một số vật liệu khác được sử dụng nhưng không được biết đến rộng rãi trong cuộc sống.
