常用阀门材质表.docx
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常用阀门材质表
WCB/LCB/LCC/WC6/WC在阀门中是什么材质?
W,Wrought,铸造;
C-Carbonsteel碳钢;
A,B,C表示钢种强度值由低到高
WCA,WCB,WCC表示的是碳钢,ABC表示强度级别,一般常用WCB。
WCB对应的管道材质应为A106B,对应锻件材质为A105。
WC6是合金钢的铸件,对应管道材质约为A355P11,锻件为A182F11;另外还有
WC9,耐高温合金钢,对应约为A355P22,锻件对应A182F22。
WC可焊性铸件
LCB/LCC(ASTMA352)低温碳钢
ITCS为进行冲击韧性碳钢;ImpactTestC=CarbonS二Steel(A350)
Splitbody分体式,sideentry侧装(指执行机构)对应的是TOPentry上装式
阀门常用的碳素钢铸件和锻件材料表
材料状态
国别
标准号
材料牌号
铸件
中国
GB/T12229
WCA
WCB
WCC
ZG205-415
ZG250-485
ZG275-485
美国
ASTMA216/A216M
WCA
WCB
WCC
UNSJ02502
UNSJ03002
UNSJ02503
锻件
中国
GB/T12228
GB/T699
2525Mn3540A105
美国
ASTMA105/A105M
A105
低温铸钢件材料牌号和适用温度
类型
C
C
C-Mn
C-Mo
2.5Ni
Ni~Cr-
Mo
3.5Ni
4.5Ni
9Ni
Cr~Ni-
Mo
牌号
LCA
LCB
LCC
LC1
LC2
LC2-1
LC3
LC4
LC9
CA6NM
UNS编
J0250
J0330
J0250
J1252
J2250
J42215
J3155
J4150
J3130
J91540
号
4
3
5
2
0
0
0
0
适用温
度°C
-32
-46
-46
-59
-73
-73
-101
-115
-196
-73
阀门常用ASTM材料锻、铸件对照表(ASMEB16.5)
ASTM铸件
锻件
ASTM
对应中国牌号
适用温度°C
适用介质
碳钢
A216WCB
A105
20
-2旷427
水、蒸汽、空气,以及石油产品等
低温碳钢
A352LCB
A350LF2
16Mn
-46~343
低温介质
A352LCC
A350LF2
16Mn
-46~343
低温介质
咼温合金钢
A217WC1
A182Fl
20MnMo
-2旷454
高温高压介质
A217WC6
A182FU
15CrMo
-2旷552
咼温咼压介质
A217WC9
A182F22
10Cr2Mol
-2旷593
咼温咼压介质
A217C5
A182F5
lCr5Mo
-2旷650
腐蚀性高温介质
A217C12
A182F9
Cr9Mol
-29〜593
高硫氧化性介质
马氏体不锈钢
A217CA15
A182F6a
lCrl3
-29'371
450°C以上强度比304低
奥氏体不锈钢(
CW0.08)
A351CF8
A182F30
0Crl8Ni9
-196^537
腐蚀性介质
4
A351CF3
A182F30
-196^425
腐蚀性介质
4L
A351CF8M
A182F31
0Crl8Nil2Mo
-196^537
腐蚀性介质
6
2Ti
A351CF3M
A182F31
-196^425
腐蚀性介质
6L
超低碳奥氏体不锈钢(CW0.03)
A351CF3
A182F30
00Crl8Nil0
-196~427
腐蚀性介质
4L
A351CF3M
A182F31
00Crl8Nil4M
-196^454
腐蚀性介质
6L
o2
特殊合金
A351CN7M
B462Gr.
-29"149
氧化性介质和各种浓度的
N08020
硫酸
(ALLOY2
0)
A494M-30
B564Gr.
-2旷482
氢氟酸,海水
C
N04400
(蒙乃尔合金)
哈氏合金H.B
稀硫酸等的强腐蚀性介质
H.C
注:
1)锻造阀门阀体材质组织致密,不容易有缺陷,结构尺寸不受模具限制,承压性能可靠,多用于高压、氧气工况、小口径或其他小批量的阀门制造上,一般在高温、高压或低温或特殊介质下选择锻件;铸件一般只适用于中低压,多用于标准化的成型阀门的批量生产上。
2)材料A351CF3M跟A182F316L区别:
两个标准对应的材质都是316不锈钢。
CF3M表示铸件,常用作阀门材料。
相对应的锻钢代号是A182F316L。
ASTMA216WCB是铸件,其锻件是A105;SS304的铸件是A351-CF8,锻件是A182-F304。
阀门材质选择
制造阀门零件材料很多,包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及
其合金、各种非金属材料等。
制造阀门零件的材料要根据下列因素来选
择:
1、工作介质的压力、温度和特性。
2、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作丿IJ。
3、有较好的工艺性。
4、在满足以上条件情况下,要有较低的成本。
第一节阀体、阀盖和阀板(阀瓣)的材料
一、灰铸铁:
灰铸铁适用于公称压力PNWl.OMPa,温度为-10°C〜200°C
的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。
灰铸铁常用牌号为:
HT200、HT250、HT300、
HT350o
二、可锻铸铁:
适用于公称压力PNW2.5MP&,温度为-30〜300°C的水、蒸汽、空气及油品介质,常用牌号有:
KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。
三、球墨铸铁:
适用于PNW4・0MPa,温度为一30〜350°C的水、蒸汽、空气及油品等介质。
常用牌号有:
QT400-15、QT450-10、QT500-7。
四、碳素钢(WCA、WCB、WCC):
适用于公称压力PNW32・0MPa,适用于工作温度在-29^+425°C之间的中、高压阀门,其中16Mn、30Mn工作温度为-29〜595°C,常用来代替ASTMA105.常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mno
五、低温碳钢(LCB):
适用于公称压力PNW6・4Mw,温度三-196°C乙烯,丙烯,液态天然气,液氮等介质,常用牌号有ZGlCrl8Ni9、0Crl8Ni9、lCrl8Ni9Ti、ZG0Crl8Ni9・
六、合金钢(WC6、WC9),适用于工作温度在-29〜595£之间的非腐蚀性介质的高温高压阀门;WC5、WC9适用于工作温度在-29〜650°C之间的腐蚀性介质的高温高压阀门。
七、奥氏体不锈钢,适用于工作温度在T96〜+600°C之间的腐蚀性介质的阀门。
八、蒙乃尔合金:
主要适用于氢氟介质的阀门
九、铸铜合金:
主要适用于工作温度在-29〜595°C之间的氧气管路用阀
门。
表1-1阀门壳体常用材质
壳体材质
标准
适用温度/°C
适用压力/MPa
适用介质
灰铸铁
-15〜
200
W1.6
水、煤气
黑心可锻铸铁
-15〜
300
W2.5
水、海水、煤气、氨
球墨铸铁
-30〜
350
W4.0
水、海水、煤气、空
气、蒸汽
碳素钢(WCA、
ASTM
A21
-29~
425
W32.0
无腐蚀性应用,包抠
WCB、WCC)
6
水,油和气
低温碳钢(LCB、
ASTM
A35
~46~
345
W32.0
低温应用
LCC)
2
合金钢(WC6、W
ASTM
A21
-29
595
高压
非腐蚀性介质
C9)
7
-29~
650
腐蚀性介质
(C5、C12)
奥氏体不锈钢
ASTM
1
A35
-196~
600
腐蚀性介质
蒙乃尔合金
ASTM
A494
400
含氢氟酸介质
哈氏合金
ASTM
A494
649
稀硫酸等强腐蚀性介质
钛合金
各种强腐蚀性介质
铸造铜合金
-273〜200
氧气、海水
塑料、陶瓷
〜60
W1.6
腐蚀性介质
代码
材质
标准
适用条件
温度范围
WCB
碳钢
ASTMA216
无腐蚀性应用,包括水,油和气
-29°C〜+425°C
LCB
低温碳钢
ASTMA352
低温应用
-46°C〜+345°C
LC3
3.5%線钢
ASTMA352
低温应用
-101°C〜+340°C
WC6
1.25%铭0.
5%钳钢
ASTMA217
无腐蚀性应用,包括水,
-30°C〜+593°C
WC9
2.25倂
油和气
C5
5%珞0.5%钳
ASTMA217
轻度腐蚀性或侵蚀性应
-30°C〜+649°C
C12
9%倂1%钳
用及无腐蚀性应用
CA15(4)
12%铭钢
ASTMA217
腐蚀性应用
+704°C
CA6NM
(4)
12%銘钢
ASTMA487
腐蚀性应用
-30°C〜+482°C
CF8M
316不锈钢
ASTMA351
腐蚀性或超低温或高温
无腐蚀性应用
-268°C至+649°C,425°C以上要指定碳含量0.
f\A(U77小1U
CF8C
347不锈钢
ASTMA351
主要用于高温,腐蚀性应
用
-268°C至+649°C,540°C以上要指定碳含量0.
04%及以上
CF8
304不锈钢
ASTMA351
腐蚀性或超低温或高温
无腐蚀性应用
-268*0至+64
9°C,425°C以上
要指定碳含量0.
04%及以上
CF3
304L不锈钢
ASTMA351
腐蚀性或无腐蚀性应用
+425°C
CF3M
316L不锈钢
ASTMA351
腐蚀性或无腐蚀性应用
+454°C
CN7M
合金钢
ASTMA351
具有很好的抗热硫酸腐
蚀性能
+425°C
M35T
蒙乃尔
ASTMA494
可焊接等级。
具有很好的抗所有普通有机酸和盐水腐蚀的性能。
也具有很高的抗大多数碱
性溶液腐蚀的性能
+400°C
N7M
哈斯特镰合
金B
ASTMA494
特别适用于处理器各种浓度和温
度的氢氟酸。
具有很好的抗硫
酸和磷酸腐蚀的性能
+649°C
CW6M
哈斯特镰合
金C
ASTMA494
具有很好的抗强氧化环境腐蚀的性能。
在高温下具有很好的特性,对甲酸
(蚁酸)、磷酸、亚硫酸和
硫酸具有很咼的抗腐蚀性能
+649°C
CY40因科鎳合金ASTMA494对于强腐蚀流体介质具有很好的抗腐蚀性能
第二节密封面材料
密封面是阀门最关键的工作面,密封面质量的好坏关系到阀门的使用寿命,通常密封面材
料要考虑耐腐蚀,耐擦伤,耐冲蚀,抗氧化等因素。
通常分两大类:
(-)软质材料
1、橡胶(包括丁睛橡胶,氟橡胶等)
2、塑料(聚四氟乙烯,尼龙等)
(―)硬密封材料
1、铜合金(用于低压阀门)
2、銘不锈钢(用于普通高中压阀门)
3、司太立合金(用于高温高压阀门及强腐蚀阀门)
4、银基合金(用于腐蚀性介质)
第三节阀杆材料
阀杆在阀门开启和关闭过程中,承受拉、压和扭转作用力,并与介质直接接触,同时和填料之间还有相对的摩擦运动,因此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲击韧
性,有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性,以及良好的工艺性。
常用的阀杆材料有以下几种
、碳素钢
用于低压和介质温度不超过
300
°C的水、
蒸汽介质时,
般选用
A5普
通碳素钢(现Q275,A3为
Q235)
O
用于中压和介质温度不超过
450
°C的水、
蒸汽介质时,
一般选用
35优质
碳素钢。
二、合金钢
用于中压和高压,介质温度不超过450°C的水、蒸汽、石油等介质时,一般选用40Cr
(鎔钢)。
用于高压、介质温度不超过540°C的水、蒸汽等介质时,可选用
38CrMoALA渗氮钢。
用于高压、介质温度不超过570°C的蒸汽介质时,一般选用25Cr2MoVA銘钮飢钢。
三、不锈耐酸钢
用于中压和高压、介质温度不超过450°C的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质,可选用lCrl3、
2Crl3、3Crl3銘不锈钢。
用于腐蚀性介质时,可选用Crl7Ni2、lCrl8Ni9Ti、Crl8Nil2Mo2Ti、
Crl8Nil2Mo3Ti等不锈耐酸钢和PH15-7Mo沉淀硬化钢。
四、耐热钢
用于介质温度不超过600°C的高温阀门时,可选用4CrlOSi2Mo马氏体型耐热钢和4Crl4Nil4W2Mo
奥氏体型耐热钢。
第四节阀杆螺母材料阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中,直接承受阀杆轴向力,因此必须具备一定的强度。
同时它与阀杆是螺纹传动,要求摩擦系数小,不生锈和避免咬死现象。
一、铜合金铜合金的摩擦系数较小,不生锈,是目前普遍采用的材料之一。
对于Pg阀门可采用ZHMn58-2-2铸黄铜。
对于Pgl6-6.4Mpa的中压阀门可采用ZQAL9-4无锡青
铜。
对于高压阀门可采用ZHAL66-6-3-2铸黄铜。
二、钢当工作条件不允许采用铜合金时,可选用35、40等优质碳素钢,2Crl3、lCrl8Ni9、Crl7Ni2等不锈耐酸钢。
工作条件不允许下列情况。
1、用于电动阀门上,带有瓜形离合器的阀杆螺母,需要进行热处理获得高的硬度或表面硬度。
2、工作介质或周围环境不适合选用铜合金时,如对铜有腐蚀的氨介质。
选用钢制阀杆螺母时,要特别注意螺纹的咬死现象。
第五节紧固件、填料及垫片材料
一、紧固件材料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。
根据介质压力和温度选择紧固件材料时可按表选择。
名称
公称压力Pg
(Mpa)
介质温度(°C)
300350
400425
450
530
螺栓
双头螺
栓
1.6-2.5
Q235(A3)
35
30CrMo
A
—
4.0-10.0
35
35CrMo
A
25Cr2MoV
A
16.0-20.0
30CrMoA
35CrMoA
25Cr2MoV
A
螺母
1.6-2・5
Q235(A3)
30
35
4.0-10.0
30
35
35CrMoA
16.0-20.2
35
35CrMoA
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Crl7Ni2、2Crl3、!
Crl8Ni9等不锈耐酸钢。
二、填料材料
在阀门上,填料是用来充填阀盖填料室的空间,以防止介质经由阀杆和阀盖填料室空间泄漏。
1、对填料的要求
1)耐腐蚀性好,填料与介质接触,必须能耐介质的腐蚀。
2)密封性好,填料在介质及工作温度的作用下不泄漏。
3)摩擦系数小,以减小阀杆与填料间的摩擦力矩。
2、填料的种类填料可分为软质填料及硬质填料两种:
1)软质填料:
系由植物质,即大麻、亚麻、棉、黄麻等,或由矿物质,
即石棉纤维,或由石棉纤维内夹金属丝和外涂石墨粉等编织的线绳,也有压成的成型的填料,以及近年来新发展的柔性石墨填料材料。
植物质填料常用于100°C以下的低压阀门;矿物质填料可用于450-500°C的阀门。
近年来使用橡胶0型圈做填料的结构介质温度一般限制在60°C以下。
高温高压阀门上的填料也有采用纯石棉加片状石墨粉压紧而成的。
2)硬质填料:
即由金属或金属与石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯压合烧结而成型的填料,金属填料使用较少。
3、填料的选择
选择填料要根据介质、温度和压力来选择,常用的材料有以下几种:
1)油浸石棉绳,可按表5-2选择。
2)橡胶石棉绳:
可按表5-3选择。
3)石墨石棉绳:
石棉绳上涂有石墨粉,可用温度450°C以上,压力可以达到16Mpa,一般适用于高压蒸汽上。
近后来又逐步采用了压成人字型填料,单圈放置,密封性好。
4)聚四氟乙烯:
这是一种目前使用较广的一种填料。
特别适用腐蚀性介
质上,但温度不得起过200°C。
一般釆用压制或棒料车制而成,形状如
图5T所示
表5-2
注:
形状代号F表示方的,穿心或一至多层编结;Y表示圆的,中间是一扭制芯子,外边是一至多
层编结;N表示扭制的。
表5-3
三、垫片材料垫片是用来充填两个结合面(如阀体和阀盖之间的密封面)间所有凹凸不平处,以防止介质从结合面间泄漏。
1、对垫片的要求垫片材料在工作温度下具有一定的弹性和塑性以及足够的强度,以保证密封。
同时要具有良好的耐腐蚀性。
2、垫片材料的种类和选择垫片可分为软质和硬质两种,软质一般为非金属材料,如硬纸板、橡胶、石棉橡胶板,聚四氟乙烯等。
硬质一般为金属材料或者金属包石棉、金属与石棉缠绕的等。
垫片的形状有很多,有扁平的、圆形的、椭圆形的、齿形的、透镜式的以及其他特殊形状的。
图5-2为金属包有石棉衬垫和金属石棉缠绕式垫片图5-3为橡胶制0形圈。
图5-4为梯形槽式金属垫片。
图5-5为密封面凹凸式金属齿形垫片。
图5-6为密封面透镜式金属垫片。
钛合金
29
316
尼龙
-73亠
■/
93
線基合金
-198
〜316
聚乙烯
-73亠
-93
20号合金
46
316
氯丁橡胶
_40〜
•
82
416型不锈钢40RC
29
427
附表1-3阀门密封面常用材料及适用温度
密封面材料
适用温度/°C
硬度
适用介质
青铜
-273^232
水、海水、空气、氧气、饱和蒸汽等
蒸汽、水、油品、气体、液化气体、
316L
-268'316
14HRC
等轻微腐蚀且无冲蚀的介质
17-4PH
40~400
40
〜45HRC
具有轻微腐蚀但有冲蚀的介质
Crl3
T01、400
37
〜42HRC
具有轻微腐蚀但有冲蚀的介质
40~
45HRC(常
具有冲蚀和腐蚀性的介质
司太立合金
-268'650
温)
38HRC(650°C)
27
〜35HRC
碱、盐、食品,不含空气的酸溶液等
蒙乃尔合金K
-240^482
S
30
〜38HRC
371
14HRC
腐蚀性矿酸、硫酸、磷酸、湿盐酸气、
哈氏合金CB
538
23HRC
无氯酸溶液、强氧化性介质
20号合金
-45.6^316
-253^427
氧化性介质和各浓度的硫酸
铸铁阀门阀杆、密封面、垫片、填料、紧固件材料表
名称
标准
材料牌号
备注
阀杆
ASTMA182
F6a
ASTMA276
410、420
GB/T1220
lCrl3、2Crl3
密封面
GB/T1176
ZCuZn25A16Fe3Mn3
铸铝黄铜
ZCuZn38Mn2Pb2
铸镭黄铜
ZCuA19Mn2、ZCuA110Fe3
铸铝青铜
GB/T1220
lCrl3、2Crl3、lCrl8Ni9、lCrl8Ni9
Ti
聚四氟乙烯(PTFE)
橡胶
垫片
GB/T3985
XB350、XB450
橡胶石棉板
lCrl3/XB450
缠绕式垫片
GB/T3985
lCrl8Ni9/XB450
填料
聚四氟乙烯(PTFE)
JB/T6617
柔性石墨环
螺固件
GB/T699
螺栓35/螺母25
GB/T3077
GB/T699
螺栓30CrMo、35CrMo/螺母35、45
耐蚀阀门用蒙乃尔合金(MONEL)
1概述
蒙乃尔(Monel)合金、铸镰合金、哈氏合金等都是制造特殊用途阀门的材料。
Monel合金是银基耐蚀合金中的Ni-Cu系合金,最早是由美国国
际镰公司(International镰公司)开发的,其典型成分为70%Ni和30%Cu,它是镰基耐蚀合金中应用最广泛的合金。
Monel合金既具有较高的强度和韧性,又具有优良的抗还原酸及强碱介质和海水等腐蚀的性能,因此通常用于制造输送氢氟酸(HF)、盐水、中性介质、碱盐及还原性酸介质的设备。
Monel合金也适用于干燥氯气、氯化氢气、高温氯气(425°C)及高温氯化氢(450°C)等介质,但不抗含硫介质和氧化性介质(如硝酸,含氧量高的介质)的腐蚀,因为银与硫和氧有剧烈反应,易形成Ni3S2和NiO。
2性能
Monel合金为Ni-Cu固溶体,其中Cu是作为在Ni中加入了非氧化性的抗蚀剂,改善了镰合金的耐蚀性,并起强化合金的作用。
其内加入C,可改善合金的铸造性能,但在常温时合金中仅能溶解
0.15%的C,过剩的C
将以石墨相析出。
加入1.5%〜3.5%Fe,也可改善合金的铸造性能。
力口入Mn和Si可以改善合金的机械性能,特别是Si的含量对Monel合金的机械性能和物理性能有重要的影响。
3分类
Monel合金有铸造合金和变形合金(轧材)两大类。
3.1变形合金
美国的变形Monel合金有10种之多。
如Monel400、MonelC、Monel403、
Monel404、MonelR2405、Mone