阀门各组成件的材质及标准

2024-06-27 02:27| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. WCB/LCB/LCC/WC6/WC在阀门中是什么材质？

W：不知道代表什么意思；C：Carbon steel碳钢；A，B，C 表示钢种等级，C的屈服强度值最高。

WCA，WCB，WCC表示的是铸钢，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A355 P11，锻件为A182 F11。

另外还有WC9，耐高温合金钢，对应约为A355 P22，锻件对应A182 F22。

WC可焊性铸件。

LCB/LCC（ASTM A352）低温碳钢

ITCS为进行冲击韧性碳钢; Impact Test C=Carbon S=Steel（A350）

Split body 分体式，side entry 侧装（指执行机构）对应的是TOP entry 上装式

表1 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/T 12229 WCA WCB WCC ZG205-415 ZG250-485 ZG275-485 美国 ASTM A216/A216M WCA WCB WCC UNS J02502 UNS J03002 UNS J02503 锻件中国 GB/T 12228 25 25Mn 35 40 A105 GB/T 699 美国 ASTM A105/A105M A105

表2 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编号 J02504 J03303 J02505 J12522 J22500 J42215 J31550 J41500 J31300 J91540 适用温度 ℃ -32 -46 -46 -59 -73 -73 -101 -115 -196 -73

表3 阀门常用ASTM材料锻、铸件对照表（ASME B16.5）

ASTM铸件 ASTM锻件对应中国牌号适用温度℃ 适用介质碳钢 A216 WCB A105 20 -29~427 水、蒸汽、空气，以及石油产品等低温碳钢 A352 LCB A350 LF2 16Mn -46~343 低温介质 A352 LCC A350 LF2 16Mn -46~343 低温介质高温合金钢 A217 WC1 A182 F1 20MnMo -29~454 高温高压介质 A217 WC6 A182 F11 15CrMo -29~552 高温高压介质 A217 WC9 A182 F22 10Cr2Mo1 -29~593 高温高压介质 A217 C5 A182 F5 1Cr5Mo -29~650 腐蚀性高温介质 A217 C12 A182 F9 Cr9Mo1 -29~593 高硫氧化性介质马氏体不锈钢 A217 CA15 A182 F6a 1Cr13 -29~371 450℃以上强度比304低奥氏体不锈钢（C≤0.08） A351 CF8 A182 F304 0Cr18Ni9 -196~537 腐蚀性介质 A351 CF3 A182 F304L -196~425 腐蚀性介质 A351 CF8M A182 F316 0Cr18Ni12Mo2Ti -196~537 腐蚀性介质 A351 CF3M A182 F316L -196~425 腐蚀性介质超低碳奥氏体不锈钢（C≤0.03） A351 CF3 A182 F304L 00Cr18Ni10 -196~427 腐蚀性介质 A351 CF3M A182 F316L 00Cr18Ni14Mo2 -196~454 腐蚀性介质特殊合金 A351 CN7M B462 Gr. NO8020 (ALLOY 20) -29~149 氧化性介质和各种浓度的硫酸 A494 M-30C (蒙乃尔合金) B564 Gr. NO4400 -29~482 氢氟酸，海水哈氏合金H.B H.C 稀硫酸等的强腐蚀性介质

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A351 CF3M跟A182 F316L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A182 F316L。ASTM A216 WCB是铸件，其锻件是A105；SS304的铸件是A351-CF8，锻件是A182-F304。

2 阀门材质选择

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用。

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。

2.1 阀体、阀盖和阀板（阀瓣）的材料灰铸铁：灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa，温度为-10℃～200℃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、HT350。可锻铸铁：适用于公称压力PN≤2.5MPa，温度为-30～300℃的水、蒸汽、空气及油品介质，常用牌号有：KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。球墨铸铁：适用于PN≤4.0MPa，温度为－30～350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。常用牌号有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。碳素钢（WCA、WCB、WCC）：适用于公称压力PN≤32.0MPa，适用于工作温度在-29~+425℃之间的中、高压阀门，其中16Mn、30Mn工作温度为-29～595℃，常用来代替ASTM A105.常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。低温碳钢（LCB）：适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥-196℃乙烯，丙烯，液态天然气，液氮等介质，常用牌号有ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9.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℃之间的腐蚀性介质的高温高压阀门。奥氏体不锈钢，适用于工作温度在-196～+600℃之间的腐蚀性介质的阀门。蒙乃尔合金：主要适用于氢氟介质的阀门。铸铜合金：主要适用于工作温度在-29～595℃之间的氧气管路用阀门。

表4 阀门壳体常用材质

壳体材质标准适用温度/℃ 适用压力/MPa 适用介质灰铸铁 -15～200 ≤1.6 水、煤气黑心可锻铸铁 -15～300 ≤2.5 水、海水、煤气、氨球墨铸铁 -30～350 ≤4.0 水、海水、煤气、空气、蒸汽碳素钢（WCA、WCB、WCC） ASTM A216 -29～425 ≤32.0 无腐蚀性应用，包括水，油和气低温碳钢（LCB、LCC） ASTM A352 -46～345 ≤32.0 低温应用合金钢（WC6、WC9）（C5、C12） ASTM A217 -29～595 -29～650 高压非腐蚀性介质腐蚀性介质奥氏体不锈钢 ASTM A351 -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 ≤1.6 腐蚀性介质

代码材质标准适用条件温度范围 WCB 碳钢 ASTM A216 无腐蚀性应用，包括水，油和气 -29℃～+425℃ LCB 低温碳钢 ASTM A352 低温应用 -46℃～+345℃ LC3 3.5%镍钢 ASTM A352 低温应用 -101℃～+340℃ WC6 1.25%铬0.5%钼钢 ASTM A217 无腐蚀性应用，包括水，油和气 -30℃～+593℃ WC9 2.25铬 C5 5%铬0.5%钼 ASTM A217 轻度腐蚀性或侵蚀性应用及无腐蚀性应用 -30℃～+649℃ C12 9%铬1%钼 CA15(4) 12%铬钢 ASTM A217 腐蚀性应用 +704℃ CA6NM(4) 12%铬钢 ASTM A487 腐蚀性应用 -30℃～+482℃ CF8M 316不锈钢 ASTM A351 腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应用 -268℃至+649℃，425℃以上要指定碳含量0.04%及以上 CF8C 347不锈钢 ASTM A351 主要用于高温，腐蚀性应用 -268℃至+649℃，540℃以上要指定碳含量0.04%及以上 CF8 304不锈钢 ASTM A351 腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应用 -268℃至+649℃，425℃以上要指定碳含量0.04%及以上 CF3 304L不锈钢 ASTM A351 腐蚀性或无腐蚀性应用 +425℃ CF3M 316L不锈钢 ASTM A351 腐蚀性或无腐蚀性应用 +454℃ CN7M 合金钢 ASTM A351 具有很好的抗热硫酸腐蚀性能 +425℃ M35-1 蒙乃尔 ASTM A494 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℃ N7M 哈斯特镍合金B ASTM A494 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℃ CW6M 哈斯特镍合金C ASTM A494 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高的抗腐蚀性能 +649℃ CY40 因科镍合金 ASTM A494 在高温应用中表现很好。对于强腐蚀流体介质具有很好的抗腐蚀性能 2.2 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：

2.2.1 软质材料橡胶（包括丁睛橡胶，氟橡胶等）塑料（聚四氟乙烯，尼龙等）2.2.2 硬密封材料铜合金（用于低压阀门）铬不锈钢（用于普通高中压阀门）司太立合金（用于高温高压阀门及强腐蚀阀门）镍基合金（用于腐蚀性介质）2.3 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。

2.3.1 碳素钢

用于低压和介质温度不超过300℃的水、蒸汽介质时，一般选用A5普通碳素钢(现Q275，A3为Q235)。

用于中压和介质温度不超过450℃的水、蒸汽介质时，一般选用35优质碳素钢。

2.3.2 合金钢

用于中压和高压，介质温度不超过450℃的水、蒸汽、石油等介质时，一般选用 40Cr（铬钢）。

用于高压、介质温度不超过540℃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℃的蒸汽介质时，一般选用25Cr2MoVA铬钼钒钢。

2.3.3 不锈耐酸钢

用于中压和高压、介质温度不超过450℃的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质，可选用1Cr13、2Cr13、3Cr13铬不锈钢。

用于腐蚀性介质时，可选用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不锈耐酸钢和PH15-7Mo沉淀硬化钢。

2.3.4 耐热钢

用于介质温度不超过600℃的高温阀门时，可选用4Cr10Si2Mo马氏体型耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo奥氏体型耐热钢。

2.4 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。

2.4.1 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

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