黑水角阀在煤化工等领域有着广泛应用，其材料的耐磨性至关重要。目前常见的黑水角阀材料有多种，各有特点。
如阀芯、阀体采用 316L+WC 的材质组合。其中，有使用者反馈还能用，但因没用过进口产品无法比较。Fisher 的黑水角阀也有较多业绩，国内一些品牌如 11 所、汉德阀门、大通、开维喜等的产品，因介质特点，所有过流部分使用碳化钨或者硬质合金，新产品弯管黑水角阀上市效果不错，国产性价比较高，寿命方面也能达到进口效果。
黑水角阀中的阀体、阀座以及阀芯阀杆等部件，选用硬质合金材料，经涂层工艺处理的材质在使用前期有较好的耐磨效果，但一旦耐磨层被磨蚀掉，由于基材耐磨性差，内件会在短时间内被磨蚀掉。而将阀芯、阀座采用整体烧结的硬质合金，能在一定程度上提高耐磨性。
另外，堆焊层数也会影响黑水角阀材料的耐磨性。采用等离子堆焊工艺方法，在黑水角阀 F22 材质密封件表面堆焊 Co112 硬质合金，研究发现堆焊两层后，相较于堆焊一层，显微硬度平均值提高 11.6%，最大值提高 8.1%，第二次堆焊起到了固溶强化、细晶强化等作用，改善了第一堆焊层的性能。
在实际应用中，不同厂家的黑水角阀材料耐磨性表现有所不同。例如，有的厂家采用陶瓷耐磨和碳化钨喷涂来提高耐磨性，但也有人反映用过陶瓷效果不好，容易碎。而筒内壁及进闪蒸罐通道、闪蒸罐防冲板采用碳化钨喷涂，底板加厚的方法被一些厂家采用。还有厂家在角阀底下放些钢棒减少对底板冲刷，也有一定效果。总之，不同的材料和处理方法在黑水角阀的耐磨性方面各有优劣，需要根据具体的使用工况进行选择。
黑水角阀由于介质含有固体颗粒且具有腐蚀性，阀体一般选用超级双相不锈钢材质。内件材质大体可分为两类，一类是基材加硬化层处理，如普通不锈钢做基材，应用各种涂层工艺在表面增加硬化层来提升耐磨性，常见的有在阀芯、阀座的节流口处堆焊或喷焊司太立合金、采用热丝 CVD 法沉积获得高质量的 CVD 金刚石涂层、阀芯采用 TiN 涂层工艺而阀座和孔板使用 PDC 复合片作为耐磨材料、在阀芯表面喷涂 Ni-WC 等；另一类是实体硬质材料，如阀芯采用实体碳化钨，阀座采用嵌有实体碳化钨等。此外，阀座套包括套筒和套设于套筒端部外侧的定位环，定位环的两个端面均设有放置密封圈的环形槽；第一阀座包括呈筒状的第一本体和套设于第一本体端部外侧的第一衬板，第一本体套设于套筒内。还有一些黑水角阀的阀杆采用 316L 材质等。
以下是几种常见黑水角阀材料的耐磨性对比：
碳化钨：硬度极高，摩氏硬度为 8.5-9，具有非常好的耐磨性和耐腐蚀性。常用于阀芯、阀座等关键部位，能够抵御黑水介质中固体颗粒的高速冲刷和磨损，在高温、高压、高磨损和腐蚀的环境中表现出色。例如，在一些高压差的工况下，采用碳化钨材质的阀芯和阀座可以大大延长角阀的使用寿命。但碳化钨材料的成本相对较高26。
氧化锆：摩氏硬度 7.5，具有高硬度、高强度、高韧性、高耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。其硬度和耐磨性虽不如碳化钨，但相对其他材料也较为出色，并且具有较好的弹性和可塑性。不过，氧化锆在极端恶劣的黑水工况下，耐磨性可能逊于碳化钨，通常用于一些对耐磨性要求较高，但工况条件相对略好的部位，或者作为某些部件的表面涂层材料来提高耐磨性29。
双相不锈钢：如 SAF2205 双相不锈钢，具有较高的强度和良好的韧性，同时也有一定的耐磨性。它能够抵抗摩擦、磨损和磨料颗粒的冲击，在一些耐磨场合得到应用。与碳化钨和氧化锆相比，双相不锈钢的耐磨性相对较弱，但它具有良好的耐腐蚀性和可焊性，在综合性能要求较高的场合具有优势，且成本通常低于碳化钨等特殊材料3。
合金钢：合金钢的硬度、耐磨性、淬透性、耐腐蚀性等比碳素钢优秀，在机械零件中应用比碳素钢要广。碳素钢的耐腐蚀性和耐磨性普遍不好，所以一般都是用来做结构件，不适合做接触件，比如轴承等。与上述几种材料相比，合金钢的耐磨性处于中等水平，具体性能取决于其合金成分和制造工艺4。
经涂层工艺处理的材质可以在黑水角阀的使用前期达到较好的耐磨效果。例如，在阀芯、阀座的节流口处堆焊或喷焊司太立合金、采用热丝 CVD 法沉积获得高质量的 CVD 金刚石涂层、阀芯采用 TiN 涂层工艺而阀座和孔板使用 PDC 复合片作为耐磨材料、在阀芯表面喷涂 Ni-WC 等涂层工艺处理的材质，在使用初期能够有效提升黑水角阀的耐磨性。然而，一旦耐磨层被磨蚀掉之后，由于基材耐磨性差，内件在极短的时间内就会被磨蚀掉，进而致使黑水角阀的性能劣化加速最终失效。
研究发现，第二次堆焊在第一次堆焊基础上施加了一次热处理，共晶成分占比高于第一堆焊层，树枝晶组织被细化，交界处有明显的组织转变区。熔合线附近处有柱状组织，以 Cr 元素为主，堆焊两层后，第一堆焊层 Cr 元素含量提高。相较于堆焊一层，堆焊两层的显微硬度平均值提高 11.6%，最大值提高 8.1%。第二次堆焊起到了固溶强化、细晶强化等作用，堆焊 “第二韧劲” 对第一堆焊层的性能起到了改善作用，使得黑水角阀更好满足服役要求。
为提高黑水角阀的耐磨性，可以从多个方面进行改进。角阀内件耐磨材料方面，可以选用更加耐磨耐冲蚀的材料，如超级双相不锈钢材质的阀体，内流道可选做硬化处理。内件材质可选用基材加硬化层处理或实体硬质材料。在阀体三通处堆焊钢板，对闪蒸角阀筒体三通处进行加厚处理，同时在闪蒸角阀筒体内增加耐磨衬里，减缓黑水对角阀筒体的冲刷。在闪蒸角阀筒体底部大盖上堆焊磨煤机废旧耐磨棒，可改善底盖磨损问题。此外，还可以采用不同的堆焊工艺和材料，如等离子堆焊工艺，在黑水角阀 F22 材质密封件表面堆焊 Co112 硬质合金；采用整体烧结的硬质合金阀芯阀座，在阀座后流道适当距离内衬整体烧结的硬质合金，其余流道内喷涂碳化钨或堆焊硬 STL。
黑水角阀材料的耐磨性对于其在恶劣工况下的使用寿命至关重要。不同的材料和工艺都在努力提高黑水角阀的耐磨性，以满足煤化工等工业领域的需求。各厂家也在不断探索和创新，推出具有更好耐磨性的黑水角阀产品。
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