阀门材质及其规范标准(精华)
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WCB/LCB/LCC/WC6/WC在阀门中是什么材质?
W, Wrought,铸造;C-Carbon steel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
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
GB/T 699 25 25Mn 35 40 A105
美国 ASTM A105/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
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。
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。
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) 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
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)