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Dieser Beitrag wurde zuletzt von JS Chemische Messgeräte am 20.3.2017 um 14:18 bearbeitet. Die Wahl des Materials für den Ventilkern muss in Abhängigkeit vom Medium erfolgen. Dabei können folgende Aspekte berücksichtigt werden: Bei nicht korrosiven Medien wie Wasser kann Stahl der Sorte 45 oder ein anderer Strukturstahl verwendet werden. Wenn es sich um korrosive Medien handelt, muss man unbedingt die Art der Korrosion sowie Faktoren wie Temperatur und Konzentration kennen. Im Allgemeinen ist die Korrosion in sauren Umgebungen stärker als in basischen Umgebungen. Es gibt außerdem viele verschiedene Arten von Säuren – wie Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure sowie organische Säuren usw. Alkalische Korrosion wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid usw. In einer sauren Umgebung muss man unbedingt die Eigenschaften der Säure, die Temperatur, die Konzentration sowie den pH-Wert kennen. Andernfalls kann es trotz Verwendung von Edelstahl zu Korrosion kommen. Reiner Salzsäure wird in der Regel aus Hastelloy hergestellt, während für Schwefelsäure Materialien wie 316, 904, 841, 20#-Legierungen sowie hochsiliziumhaltiges Gussstahl verwendet werden. Für Nitrsäure werden in der Regel Materialien wie 304 oder 2Cr13 verwendet. Für organische Säuren werden hingegen meist Materialien wie 304 oder 316 gewählt. In einer alkalischen Umgebung kann bei Raumtemperatur Stahl mit Kohlenstoffstruktur verwendet werden; bei hohen Temperaturen und hohen Konzentrationen eignen sich Edelstähle usw. Das erste gängige Material ist: 316 oder 316L. A321 gehört ebenfalls zu den Edelstählen – nur enthält es unterschiedliche Mengen an Kohlenstoff, wodurch auch die Härte unterschiedlich ist. Das zweite häufig verwendete Material ist 416 SST: Es weist eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion durch Wasser und Dampf auf. Es wird häufig in den Druckwassersystemen von Kraftwerken eingesetzt, sowie zur Herstellung von Ventilkörpern und -sitzen. Aufgrund des hohen Spannungsdrucks ist kein Aufbringen von Schichten oder eine Oberflächenhärtung möglich. Bei einer Arbeitstemperatur über 427 °C nimmt die Härte ab. Das dritte gängige Material ist 17-4 PH: Es weist eine gute Korrosionsbeständigkeit sowie hohe Festigkeit auf. Häufig wird es durch drei Arten der Härtung behandelt (H900, 1075, 1150). Es wird häufig zur Herstellung von Ventilgehäusen, Ventilsitzen, Ventilstößen und Ventilachsen verwendet. Bei hohen Temperaturen wird es brüchig – daher darf es bei Temperaturen über 800°F (427°C) nicht verwendet werden. Das vierte häufig verwendete Material ist 440 SST – ein Edelstahl mit der höchsten Härte (HRC60). Er weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Die Einsatztemperatur liegt bei maximal 427 °C. Er wird beispielsweise für Steuerventile in Kraftwerkskesseln verwendet. Das fünfte gängige Material ist ALLOY 6 – es behält auch bei hohen Temperaturen seine hervorragenden korrosions- und abriebfesten Eigenschaften bei. Selbst unter Bedingungen von Dampftemperaturen bis zu 566 °C bleibt es leistungsfähig. Wird hauptsächlich zur Aufbringen von Schichten auf Ventilkörpern und -sitzen verwendet. Schleifleistung schlecht, Gießeigenschaften schlecht, hoher Kostenfaktor – daher wird es nicht für die Herstellung von Ventilkäfigen verwendet. Sechstes Material: Kupferlegierungen: Geeignet für Medien wie Wasser, Meerwasser, Sauerstoff, Luft, Öle usw., bei denen der Druck PN ≤ 2,5 MPa beträgt. Ebenso geeignet für Dampf bei Temperaturen von –40 bis 250 °C. Häufig verwendete Legierungsarten sind ZGnSn10Zn2 (Zinnbronze), H62, Hpb59-1 (Messing), QAZ19-2, QA19-4 (Aluminiumbronze). Siebtes Material: Kohlenstahl: Geeignet für Medien wie Wasser, Dampf, Luft, Wasserstoff, Ammoniak, Stickstoff sowie Erdölprodukte bei einer Nenndruck von PN ≤ 32,0 MPa und Temperaturen von –30 bis 425 °C. Häufig verwendete Materialgruppen sind WC1, WCB, ZG25 sowie hochwertige Stähle wie 20, 25, 30 und niederlegierte Strukturstähle wie 16Mn. Achter Materialtyp: Edelstahl, säurebeständig: Geeignet für Medien mit einer Nenndruck von PN ≤ 6,4 Mpa und einer Temperatur von ≤ 200 °C – beispielsweise Salpetersäure, Essigsäure usw. Häufig verwendete Legierungsarten sind ZG0Cr18Ni9Ti, ZG0Cr18Ni10, ZG0Cr18Ni12Mo2Ti sowie ZG1Cr18Ni12Mo2Ti. Neunter Werkstoff: Legierungsstahl, der für Mittel- und Hochdrucke sowie bei Medien wie Wasser, Dampf oder Öl mit einer Temperatur von bis zu 450 °C verwendet wird. In der Regel wird hierfür 40Cr (Chromstahl) gewählt. Für Hochdruckanwendungen mit Medien wie Wasser oder Dampf, bei denen die Temperatur des Mediums 540 °C nicht überschreitet, kann Stahl mit Nitrierungseigenschaften vom Typ 38CrMoALA verwendet werden. Für Dampfmedien bei hohem Druck und einer Mediumstemperatur von bis zu 570 °C wird in der Regel Chrom-Molybdän-Vanadium-Stahl vom Typ 25Cr2MoVA verwendet. Zehntes Material: Hitzebeständiger Stahl. Für Hochtemperaturventile, bei denen die Temperatur des Mediums 600 °C nicht überschreitet, können der marokkitische Hitzebeständige Stahl 4Cr10Si2Mo sowie der austenitische Hitzebeständige Stahl 4Cr14Ni14W2Mo verwendet werden.