阀门材质及其规范标准(精华)

/.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=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/T12229WCAWCBWCCZG205-415ZG250-485ZG275-485美国ASTMA216/A216MWCAWCBWCCUNSJ02502UNSJ03002UNSJ02503锻件中国GB/T12228GB/T6992525Mn3540A105美国ASTMA105/A105MA105低温铸钢件材料牌号和适用温度类型CCC-MnC-Mo2.5NiNi-Cr-Mo3.5Ni4.5Ni9NiCr-Ni-Mo牌号LCALCBLCCLC1LC2LC2-1LC3LC4LC9CA6NMUNS编号J02504J03303J02505J12522J22500J42215J31550J41500J31300J91540适用温度℃-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ASTM锻件对应中国牌号适用温度℃适用介质碳钢A216WCBA10520-29~427水、蒸汽、空气，以及石油产品等低温碳钢A352LCBA350LF216Mn-46~343低温介质A352LCCA350LF216Mn-46~343低温介质高温合金钢A217WC1A182F120MnMo-29~454高温高压介质A217WC6A182F1115CrMo-29~552高温高压介质A217WC9A182F2210Cr2Mo1-29~593高温高压介质A217C5A182F51Cr5Mo-29~650腐蚀性高温介质A217C12A182F9Cr9Mo1-29~593高硫氧化性介质马氏体不锈钢A217CA15A182F6a1Cr13-29~371450℃以上强度比304低奥氏体不锈钢（C≤0.08）A351CF8A182F3040Cr18Ni9-196~537腐蚀性介质A351CF3A182F304L-196~425腐蚀性介质A351CF8MA182F3160Cr18Ni12Mo2Ti-196~537腐蚀性介质A351CF3MA182F316L-196~425腐蚀性介质超低碳奥氏体不锈钢（C≤0.03）A351CF3A182F304L00Cr18Ni10-196~427腐蚀性介质A351CF3MA182F316L00Cr18Ni14Mo2-196~454腐蚀性介质特殊合金A351CN7MB462Gr.NO8020(ALLOY20)-29~149氧化性介质和各种浓度的硫酸A494M-30C(蒙乃尔合金)B564Gr.NO4400-29~482氢氟酸，海水哈氏合金H.BH.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。ASTMA216HYPERLINK"https://www.baidu.com/s?wd=WCB&tn=44039180_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1Y3n1Nbuj01mWTLnWn4ryFh0ZwV5Hcvrjm3rH6sPfKWUMw85HfYnjn4nH6sgvPsT6K1TL0qnfK1TL0z5HD0IgF_5y9YIZ0lQzqlpA-bmyt8mh7GuZR8mvqVQL7dugPYpyq8Q1c4rjbvrHnLr0"\t"_blank"WCB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用。3、有较好的性。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。二、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。三、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。四、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ASTMA105.常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。五、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、ZG0Cr18Ni9.六、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℃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-196～+600℃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℃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/℃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）ASTMA216-29～425≤32.0无腐蚀性应用，包括水，油和气低温碳钢（LCB、LCC）ASTMA352-46～345≤32.0低温应用合金钢（WC6、WC9）（C5、C12）ASTMA217-29～595-29～650高压非腐蚀性介质腐蚀性介质奥氏体不锈钢ASTMA351-196～600腐蚀性介质蒙乃尔合金ASTMA494400含氢氟酸介质哈氏合金ASTMA494649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ASTMA216无腐蚀性应用，包括水，油和气-29℃～+425℃LCB低温碳钢ASTMA352低温应用-46℃～+345℃LC33.5%镍钢ASTMA352低温应用-101℃～+340℃WC61.25%铬0.5%钼钢ASTMA217无腐蚀性应用，包括水，油和气-30℃～+593℃WC92.25铬C55%铬0.5%钼ASTMA217轻度腐蚀性或侵蚀性应用及无腐蚀性应用-30℃～+649℃C129%铬1%钼CA15(4)12%铬钢ASTMA217腐蚀性应用+704℃CA6NM(4)12%铬钢ASTMA487腐蚀性应用-30℃～+482℃CF8M316不锈钢ASTMA351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CF8C347不锈钢ASTMA351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CF8304不锈钢ASTMA351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CF3304L不锈钢ASTMA351腐蚀性或无腐蚀性应用+425℃CF3M316L不锈钢ASTMA351腐蚀性或无腐蚀性应用+454℃CN7M合金钢ASTMA351具有很好的抗热硫酸腐蚀性能+425℃M35-1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℃N7M哈斯特镍合金BASTMA494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CASTMA494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ASTMA494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：（一）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）（二）硬密封材料1、铜合金（用于低压阀门）2、铬不锈钢（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、镍基合金（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。一、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。二、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。三、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。四、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。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<1.6Mpa的低压阀门可采用ZHMn58-2-2铸黄铜。对于Pg16-6.4Mpa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，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2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（℃）300350400425450530螺栓双头螺栓1.6-2.5Q235（A3）3530CrMoA-4.0-10.03535CrMoA25Cr2MoVA16.0-20.030CrMoA35CrMoA25Cr2MoVA螺母1.6-2.5Q235（A3）3035-4.0-10.0303535CrMoA16.0-20.23535CrMoA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Cr17Ni2、2Cr13、1Cr18Ni9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℃以下的低压阀门；矿物质填料可用于450-500℃的阀门。近年来使用橡胶O型圈做填料的结构介质温度一般限制在60℃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℃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℃。一般采用压制或棒料车制而成，形状如图5-1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O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。金属垫片的材料一般用08、10、20优质碳素钢和1Cr13、1Cr18Ni9不锈钢，加工精度和表面光洁度要求较高，适用于高温高压阀门。非金属垫片材料一般塑性较好，用不大的压力就能达到密封，适用于低温低压阀门。垫片材料可按表5-4选择。附表1-2阀门内件常用材质内件材质适用温度/℃内件材质适用温度/℃304-268～316440型不锈钢60RC-29～427316-268～31617-4PH-40～427青铜-273～2326号合金钢(Co-Cr)-273～816因科镍尔合金-240～649化学镀镍-268～427K蒙乃尔合金-240～482镀铬-273～316蒙乃尔合金-240～482丁腈橡胶-40～93哈斯特洛依合金B-198～371氟橡胶-23～204哈斯特洛依合金C-198～538聚四氟乙烯200钛合金-29～316尼龙-73～93镍基合金-198～316聚乙烯-73～9320号合金-46～316氯丁橡胶-40～82416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/℃硬度适用介质青铜-273~232水、海水、空气、氧气、饱和蒸汽等316L-268~31614HRC蒸汽、水、油品、气体、液化气体、等轻微腐蚀且无冲蚀的介质17-4PH-40～40040～45HRC具有轻微腐蚀但有冲蚀的介质Cr13-101~40037～42HRC具有轻微腐蚀但有冲蚀的介质司太立合金-268~65040～45HRC（常温）38HRC（650℃）具有冲蚀和腐蚀性的介质蒙乃尔合金KS-240~48227～35HRC30～38HRC碱、盐、食品，不含空气的酸溶液等哈氏合金CB37153814HRC23HRC腐蚀性矿酸、硫酸、磷酸、湿盐酸气、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ASTMA182F6aASTMA276410、420GB/T12201Cr13、2Cr13密封面GB/T1176ZCuZn25Al6Fe3Mn3铸铝黄铜ZCuZn38Mn2Pb2铸锰黄铜ZCuAl9Mn2、ZCuAl10Fe3铸铝青铜GB/T12201Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti聚四氟乙烯（PTFE）橡胶垫片GB/T3985XB350、XB450橡胶石棉板1Cr13/XB450缠绕式垫片GB/T39851Cr18Ni9/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25GB/T3077GB/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、铸镍合金、哈氏合金等都是制造特殊用途阀门的材料。Monel合金是镍基耐蚀合金中的Ni-Cu系合金,最早是由美国国际镍公司(International镍公司)开发的〔1〕,其典型成分为70%Ni和30%Cu,它是镍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〔2〕的设备。Monel合金也适用于干燥氯气、氯化氢气、高温氯气(425℃)及高温氯化氢(450℃)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,因为镍与硫和氧有剧烈反应,易形成Ni3S2和NiO〔3〕。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,改善了镍合金的耐蚀性,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。加入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、Monel406、Monel411、Mon2elK500、Monel501和Monel502等。因Monel在不同的美国标准体系中有各自的表示方法,为了便于使用和计算机统一管理,SAE(美国汽车工程师学会)和ASTM(美国材料与试验学会)联合发展了ASTM2SAE统一数码系统(UnifiedNumbtringSystem2UNS)。在美国的UNS中,镍合金有5种牌号的变形Monel合金,有固溶强化型的NO4404(Monel400)、NO4404(Monel404)和NO4405(MonelR2405),及沉淀硬化型的NO5500(MonelK500)和NO5502(Monel502)等(表1)〔4〕。其中用于制造耐蚀阀门常用的变形Monel合金是Monel400和MonelK500这2种牌号。表1　美国UNS中变形Monel合金化学成分合金牌号化　学　成　分　(%)CSiMnSNiFe其他NO4400(Monel400)NO4404(Monel404)NO4405(MonelR2405)≤0.3≤0.15≤0.3≤0.50≤0.10≤0.502.00≤1.0≤2.00≤0.024≤0.0240.025～0.06063.0～70.052.0～57.063.0～70.0≤2.5≤0.50≤2.5Cu基Cu基,Al≤0.05Cu基NO5500(MonelK500)≤0.25≤0.50≤1.50≤0.0163.0～70.0≤2.0Cu基,Al213～3115,Ti0135～0185NO5502(Monel502)≤0.10≤0.50≤1.50≤0.0163.0～70.0≤2.0Cu基,Al215～3153.2铸造合金美国铸造Monel合金在ASTMA494中有M35-1、M35-2、M-30H、M-25S和M-30C这5种牌号(表2),在美国联邦标准QQ-N2-88〔5〕中也有5种铸造Monel合金(表3)。表2　ASTMA494中铸造Monel合金注:(a)若要求可焊性,应订购牌号M3521或M230C;(b)为某一资料参数;(c)HB最小为300。表3　QQ2N2288铸造Monel合金4应用M35-1,M35-2及QQ-N2-88中的A级和E级通常用于制造精炼的Monel合金泵、阀门和配件。而含Si量高的B级(3.5%Si)Monel合金,因强度高,既耐腐蚀又耐磨损,因此主要用于制造要求抗磨性好的轴和耐磨环。D级(4.0%Si)Monel合金用于制造要求耐磨性更高及更耐腐蚀的部件。Monel合金阀门有整体和内件两大类型。整体Monel合金阀门是指阀门的壳体和内件均为Monel,其主要用在炼油厂烷基化装置中的HF酸再生塔部分。由于HF酸再生温度高(149℃)和含水率高的原因,需要使用整体Monel合金阀门,此外整体Monel合金阀门还用于炼油厂催化剂的无灰添加剂的生产和氯碱厂高浓度氯碱液系统等工况中。Monel合金内件阀门系指阀门的壳体材质为碳钢或不锈钢,而阀门的内件材质为Monel合金。以碳钢为壳体的Monel合金阀门主要用于炼油厂烷基化装置HF酸系统的低温区域,其利用碳钢对低温(≤71℃)的无水氢氟酸(HF)有较好的抗腐蚀性能,但碳钢长期在该工况使用时会在其表面因腐蚀而形成薄膜,若在阀门密封部位用碳钢,腐蚀后形成的薄膜将影响阀门的密封性能。需要指出的是:碳钢阀门常用的Cr13型密封材料更不能抵抗HF酸的腐蚀,而内件材质为Monel合金时可以保证阀门的密封性能,而且用Monel合金内件阀门其成本要比整体Monel合金阀门便宜得多。以碳钢为壳体的Monel合金阀门也可用于海水等介质的工况中。阀门壳体材质为不锈钢的Monel合金内件阀门,是用在乙烯、丙烯、液氧、纯氧及海水和合金其他工况中。烷基化装置中使用的整体Monel合金阀门和Monel合金内件阀门从安全角度考虑要求选用压力级为CL300磅级,用于其他工况的Monel合金内件阀门,压力级有CL150和CL300磅,或PN116～614MPa等。5熔炼和铸造Monel合金的熔炼和铸造技术是决定能否生产出合格的Monel合金铸件的关键,因为Monel合金树枝晶发达,缩孔缩松率大,吸气(吸氢,吸氧)倾向极大,还会与造型材料发生渗硫化学反应(用呋喃树脂自硬砂时),从安全角度考虑,Monel合金阀门用在氢氟酸和氯气及氯化氢气体等剧毒和高危险性介质中,要求铸件应按A级管路用阀门进行射线探伤检验。虽然美国标准中指出,铸造M35-1可焊,但实际上其可焊性极差,补焊的铸件质量难以保证。M35-1合金的密度为8163t/m3(20℃时),凝固收缩率21mm/m,合金熔点为1315～1345℃。M35-1、M35-2及QQ-N2-88的A级和E级是以铸态交货使用的。尽管铸造Monel合金有许多牌号,但用于铸造Monel合金阀门铸件时,主要采用ASTMA494中的M35-1。铸造Monel合金和变形Monel合金在化学成分上的变动很小(表4),但这种变动对变形合金来说满足了其较好的变形能力,而对铸造合金则提供了较好的铸造性能。这就是为什么在铸造时要用铸造Monel合金牌号,选用轧材时要用变形Monel合金牌号的理由。表4阀门常用的铸造和变形Monel合金化学成分(%)6结语现行的Monel合金美国技术标准有ASTM、SAE、AMS(美国航空材料标准学会)、MIL(美国国防部标准)、ANSI、ASME及QQ(美国联邦标准)等。对于同一牌号的Monel合金,采用不同的技术体系,不仅牌号的表示方法不同,而且其规范的编号和也不完全相同。通常军工产品采用MIL、QQ或AMS规范,民用产品采用ASTM和ASME规范〔6〕。参考文献〔1〕日本.铸物便览〔ZM〕.改订3版,2000.〔2〕乐精华.铸镍及镍合金的应用〔J〕.阀门,1993,(2).〔3〕董元源.蒙乃尔铸造合金的工艺特性〔J〕.阀门,1985,(3).〔4〕林慧国,周人俊.世界钢号手册(第二版)〔M〕.北京:机械工业出版社,1985.〔5〕MetasHandbookDeskEditionAmericanSociecyForMet2als86《NickelandNickelAlloys》.〔6〕孟家燕.美国蒙乃尔合金体系〔J〕.材料开发与应用,1992.(收稿日期:2002105113),2002年第6期,<阀门>,37通用阀门材料通用阀门材料API600规定的内件材料组合阀杆材料类型硬度HB密封面密封件号材料类型硬度13Cr200～275113Cr≥HB250413Cr≥HB7505或5AHF≥HB350613Cr/NiCu≥HB750/≥HB175713Cr/13Cr≥HB250/≥HB7508～8A13Cr/HF≥HB250/≥HB35018Cr-8Ni不规定218Cr-8Ni不规定25Cr-20Ni325Cr-20Ni镍铜合金9镍铜合金11或11A镍铜合金/HF不规定/≥HB35018Cr-8Ni-Mo1018Cr-8Ni-Mo不规定12或12A18Cr-8Ni-Mo/HF不规定/≥HB35019Cr-29Ni1319Cr-29Ni不规定14或14A19Cr-29Ni/HF不规定/≥HB350常用的内件材料组合阀杆材料密封面材料阀杆材料密封面材料13Cr13Cr/13Cr321321/32113Cr13Cr/STL321321/STL13CrSTL/STL321STL/STL13Cr13Cr/Monel1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti/1Cr18Ni9Ti17-4PHSTL/STL1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti/STL17-4PH17-4PH/17-4PH1Cr18Ni9TiSTL/STLMonelMonel/Monel1Cr18Ni12Mo2Ti1Cr18Ni12Mo2Ti/1Cr18Ni12Mo2Ti304304/3041Cr18Ni12Mo2Ti1Cr18Ni12Mo2Ti/STL304304/STL1Cr18Ni12Mo2TiSTL/STL304STL/STL20号合金20号合金/20号合金316316/316HastelloyBHastelloyB/HastelloyB316316/STLHastelloyCHastelloyC/HastelloyC316STL/STLF51F51/F51304L304L/304LF51F51/STL304L304L/STL38CrMoALASTL/STL304LSTL/STL25Cr2MoIVASTL/STL316L316L/316L4Cr10Si2MoSTL/STL316L316L/STL4Cr14Ni14W2MoSTL/STL316LSTL/STLInconelInconel/Inconel常用紧固件材料螺柱螺母温度max℃螺柱螺母温度max℃35254250Cr18Ni90Cr18Ni960035CrMo35、454250Cr17Ni12Mo20Cr17Ni12Mo260035CrMo30CrMo50025Cr2Mo1VA25Cr2MoVA60025Cr2MoVA30CrMo55025Cr2MoVA35CrMo600美标阀门用螺栓、螺母材料配对螺栓螺母适用范围标准牌号标准牌号ASTMA193B7ASTMA1942H-29～425℃B7M2HM-29～425℃执行NACE标准的抗硫阀B167-29～593℃B88-196～700℃B8M8MASTMA320L74-46～101℃低温阀美标阀门常用螺栓、螺母材料化学成份及机械性能材料名称标准牌号化学成份机械性能备注CMnP≤S≤SiCrNiMoVAlσb≥MPaσs≥MPaδ≥ψ≥αk硬度螺栓ASTMA193B70.37~0.490.65~1.100.0350.0400.15~0.350.75~1.200.15~0.258607201650321HB/35HRC≤M64B7M0.37~0.490.65~1.100.0350.0400.15~0.350.75~1.200.15~0.256905501850235HB/99HRB≤M100B160.36~0.470.45~0.700.0350.0400.15~0.350.80~1.150.50~0.650.25~0.350.0158607251850321HB/35HRC≤M64B8≤0.08≤2.000.0450.030≤1.0018.0~20.08.0~11.05152053050223HB/96HRBB8M≤0.08≤2.000.0450.030≤1.0016.0~18.010.0~14.02.00~3.005152053050223HB/96HRBASTMA320L70.38~0.480.75~1.000.0350.0400.15~0.350.80~1.100.15~0.258607251650≤M64螺母ASTMA1942H≥0.041.000.0400.0500.40248~327HB≤M642HM≥0.041.000.0400.0500.40159~235HB70.37~0.490.65~1.100.0350.0400.15~0.350.75~1.200.15~0.25248~327HB80.082.000.0450.0301.0018.0~20.08.0～11.0126~300HB8M0.082.000.0450.0301.0016.0~18.010.0~14.02.00~3.00126~300HB40.40~0.500.70~0.900.0350.0400.15~0.350.20~0.30248~327HB金属垫片使用条件材料①HBmax②压力等级MPa(磅级）适用温度℃10或081202.0～42〔150～2500〕4500Cr131702.0～15.0〔150～900〕5400Cr18Ni91606000Cr17Ni12Mo2缠绕式垫片使用条件金属带材料①非金属带材料压力等级MPa(磅级）适用温度℃0Cr18Ni9柔性石墨2.0～26（150～1500）650②0Cr17Ni12Mo2柔性石墨00Cr17Ni14Mo2聚四氟乙烯200金属包覆垫使用条件包覆金属材料*HB填充材料压力等级MPa(磅级）适用温度℃纯铝板L340石棉橡胶板2.0～15.0（150～900）200纯铜板T360300镀锡薄钢板90400镀锌薄钢板08F0Cr18Ni918750000Cr19Ni1000Cr17Ni14Mo2柔性石墨复合垫使用条件芯板及包边材料压力等级MPa(磅级)适用温度℃低碳钢2.0～11.0(150～600)4500Cr18Ni92.0～11.0(150～600)650*注：*用于氧化性介质时≤450℃非金属垫片使用条件名称代号压力等级MPa适用温度℃天然橡胶NR2.0-50～90氯丁橡胶CR2.0-40～100丁腈橡胶NBR2.0-30～110丁苯橡胶SBR2.0-30～100乙丙橡胶EPDM2.0-40～130氟橡胶Viton2.0-50～200石棉橡胶板XB350XB450NY4002.0≤300P·T≤650MPa·℃耐油石棉橡胶板改性或填充聚四氟乙烯5.0-196～260中、日、德、英、美及国际标准规定的常用金属材料对照表分类序(号中国日本国际标准美国英国德国GB1220GB1221GB12228-GB12229Gb12230JISISO683/131BISO683/16ANSIASTMBs970Bs1449DIN17440DIN17224铸碳素钢合金钢1WCAG5151SCPH1  A216WCA161Cr-430FGS-C252ZG230-450WCBG5151SCPH2SC410  A216WCB    3WCC    A216WCC    4ZG20CrMo    A217Wc53100B2  5G5151SCPH21  A217Wc41504621E  6ZG15CrMoV      3100B3  铸不锈钢7ZG00Cr18Ni10G5121SCS19A  A351CF31504304C12E  8ZGOCr18Ni9TiG5121SCS13A  A351CF81504304C15EG-X6CrNiMo18109CF3MG5121SCS16A  A351CF3M1504316C12E  10ZGOCr18Ni12Mo2TiG5121SCS14A  A351CF8M1504316C16E  11CF8MG5121SCS14A  A744CF-8M3100316C16  12CF8CG5121SCS21  A351CF8C1504347C17EG-X7CrNiNb118913CF8G5121SCS13AG5121SCS13  A744CF-83100304C15G-X6CrNi18914CF3G5121SCS19A  A744CF-33100304C12  锻不锈钢15ZGOCr17Ni4Cu4NbG5121SCS24  17-4PH    161Cr18Ni9SUS30212302,S30200302S25X12CrNi188170Cr18Ni9SUS30411304,S3400304S15X5CrNi1891800Cr18Ni10SUS304L10304L,S30403304S12X2CrNi189190Cr25Ni20SUS310S  310S,S31008    200Cr17Ni12Mo2SUS31620,20316,S31600316S16X5CrNiMo1810211Cr18Ni12Mo2Ti      320S17X10CrNiMoTi1810220Cr18Ni12Mo2Ti      320S17X10CrNiMoTi18102300Cr17Ni14Mo2SUS316L19,19316L,S31603320S12X2CrNiMo1810240Cr17Ni12Mo2NSUS316N316N,S31651250Cr17Ni4Cu4Nb17-4PHX2CrNiMoN1812260Cr17Ni13Mo2NSUS316LN270Cr18Ni12Mo2Cu2SUS316J1X10CrNiTi189281Cr18Ni9TiX10CrNiTi189290Cr18Ni10TiSUS32115321,S32100321S21，321S20301Cr13SUS4103410,S41000410S21X10Cr13310Cr13SUS410S1410S403S17X7Cr13322Cr13SUS420J14420S,S42000420S37X20Cr13333Cr13SUS420J25420S45344Cr13SUS420J25431,S43100431S29X22CrNi17350Cr17Ni14Cu4NbSUS630B630,S17400X7CrNiA11773600Cr25Ni20Mn3Mo3NU3370Cr17Mn14Mo2NA43800Cr20Ni25Mo4Cu2904LUB63900Cr15Ni60M16W4（哈氏C）400Cr20Ni30Mo2Cu3(20号合金)410Ni70Cu30Mn（蒙耐尔）WC碳素钢+A/B/C-->WCA，WCB，WCC类型TYPESPEC等级GRADE一般应用GENERALAPPLICATION应用环境SERVICECONDITIONS碳钢CarbonASTM/ASMESA216WCA碳钢铸件，适用于熔焊和高温应用。Carbonsteelcastingssuitableforfusionweldingand;hightemperature7service.适用于温度高达454℃，无腐蚀性和氧化作用的应用环境。Forserviceupto850℉wherecorrosionandoxidationarenotafactor.WCBWCC适用于温度高达426℃，无腐蚀性和氧化作用的应用环境。Forserviceupto800℉wherecorrosionandoxidationarenotafactor.低合金LowAlloyASTM/ASMESA217WC1压力容器部件，适用于高温应用环境。Pressure-containingpartssuitableforhightemperatureservice.适用于温度高达454℃，法兰和焊接端口阀门应用环境。Forserviceupto850℉onflangedandweldendvalves.WC6适用于温度高达565℃，法兰和焊接端口阀门应用环境。Forserviceupto1,050℉flangedendandweldendvalves.WC9适用于温度高达593℃，要求具有很好的抗蠕变强度的应用环境。Forserviceupto1,100℉wheregoodcreepstrengthisrequired.C-5适用于温度高达648℃，要求很好的耐腐蚀和氧化作用，及抗蠕变强!度的应用环境。Forserviceupto1,200℉wheregoodcorrosionandoxidationresistanceplushighcreepstrengtharerequired.C-12适用于温度高达648℃。与其它等级的不锈钢相比，具有最好的耐腐蚀和氧化作用的性能。Forserviceupto1,200℉.Bestcorrosionandoxidationresistanceotherthanstainlessgrades.C12A适用于温度高达648℃。具有优异的高温特性。Forserviceupto1,200℉.Excellenthigh-temperatureproperties.ASTM/ASMESA352LCBLCC铁素体钢铸件，适用于压力容器部件，适用于较低温度应用环境。IFerriticsteelcastings2forpressure-containingpartssuitableforlowtemperatureservice.适用于低达-45℃的应用环境。这种材料必须经过淬火和回火，具有零度以下所需的抗拉强度和抗冲击性。Forservicedowntominus50℉.Thismaterialmustbeuenchedandtemperedtoobtaintensileandimpact propertiesneededatsub-zerotemperatures.LC1适用于低达-59℃的应用环境。经过一系列的热处理，具有零度以下的抗拉强度和抗冲击性。Forservicedowntominus75℉.Asubsequentheattreatis giventoobtaintensileandimpactpropertiesatsub-zero temperatures.LC2适用于低达-73℃的应用环境。经过一系列的热处理，具有零度以下的抗拉强度和抗冲击性。Forservicedowntominus100℉.Asubsequentheattreatis giventoobtaintensileandimpactpropertiesatsub-zero temperatures.LC3适用于低达-101℃的应用环境。经过一系列的热处理，具有零度以下的抗拉强度和抗冲击性。Forservicedowntominus150℉.Asubsequentheattreatis:P1xgiventoobtaintensileandimpactpropertiesatsub-zero temperatures.不锈钢StainlessSteelASTM/ASMESA351CF3(304-L)CF8(304)奥氏体钢铸件，适用于高温应用环境。Austeniticsteelcastingsforhightemperatureservice.在温度高达426℃的应用环境中，仍然具有很好的抗蠕变强度，耐腐蚀和氧化作用的性能。Goodcreepstrength,corrosionandoxidationresistancewhen'{)V"exposedtotemperaturesabove800℉.CF3M(316-L)CF8M(316)CK20以上述相同，但是还具有抗δ相成份的性能。Sameasaboveexceptitisresistanttoformulationofsigma phase.CN7M(A20)具有很好的抗热硫酸的性能。广泛应用于合成橡胶、高辛烷值汽油、溶剂、易爆品、塑料、大型化工和有机化工及食品加工的制造过程中。Goodresistancetohotsulfuricacid.Usedextensivelyin*\4I:U:J6v#}4a!rmanufacturingsyntheticrubber,highoctanegasoline, )J,j7solvents,explosives,plastics,heavyandorganicchemicals, andfoodprocessing.CF8C(347)在温度高达426℃的应用环境中，具有抗晶间腐蚀的性能。特别适用于焊接端口阀门。Resistanttointergranularcorrosionabove800℉.Excellentfor weldendvalves.ASTM/ASMEA487CA6NM(12Cr)马氏体不锈钢，适用于高压应用环境。Martensiticstainlesssteelsuitableforhighpressureservice.具有很好的抗腐蚀，很高的抗拉强度和抗冲击强度特性，还具有很好的抗