《阀门常用材料》PPT课件.ppt

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1、阀门材质及标准阀门材质选择 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。一、阀体、阀盖和阀板（阀瓣）的材料1、灰铸铁：灰铸铁适用于公称压力PN1.0MPa，温度为-10200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。2、可锻铸铁：适用于公称压力PN2.5MPa，温度为-30300的水、蒸汽、空气及油品介质，常用牌号有

2、：KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。3、球墨铸铁：适用于PN4.0MPa，温度为30350的水、蒸汽、空气及油品等介质。常用牌号有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。4、碳素钢（WCA、WCB、WCC）：适用于公称压力PN32.0MPa，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-29595，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。一、阀体、阀盖和阀板（阀瓣）的材料5、低温碳钢（LCB）：适用于公称压力PN6.4Mpa,温度-196乙烯，丙烯

3、，液态天然气，液氮等介质，常用牌号有ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9.6、合金钢（WC6、WC9）：适用于工作温度在-29595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-29650之间的腐蚀性介质的高温高压阀门。7、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。8、蒙乃尔合金：主要适用于氢氟介质的阀门。9、铸铜合金：主要适用于工作温度在-29595之间的氧气管路用阀门。壳体材质壳体材质标准标准适用温度适用温度/适用压力适用压力/MPa适用介质适用介质灰铸铁灰铸铁-152001.6水、煤气黑心可锻铸

4、铁黑心可锻铸铁-153002.5水、海水、煤气、氨球墨铸铁球墨铸铁-303504.0水、海水、煤气、空气、蒸汽碳素钢（碳素钢（WCA、WCB、WCC）ASTMA216-2942532.0无腐蚀性应用，包括水，油和气低温碳钢（低温碳钢（LCB、LCC）ASTMA352-4634532.0低温应用合金钢（合金钢（WC6、WC9）（C5、C12）ASTMA217-29595-29650高压非腐蚀性介质腐蚀性介质奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢ASTMA351-196600腐蚀性介质蒙乃尔合金蒙乃尔合金ASTMA494400含氢氟酸介质哈氏合金哈氏合金ASTMA494649稀硫酸等强腐蚀性介质钛合金钛合金各种

5、强腐蚀性介质铸造铜合金铸造铜合金-273200氧气、海水塑料、陶瓷塑料、陶瓷601.6腐蚀性介质代码代码材质材质标准标准适用条件适用条件温度范围温度范围WCB碳钢ASTMA216无腐蚀性应用，包括水，油和气-29+425LCB低温碳钢ASTMA352低温应用-46+345LC33.5%镍钢ASTMA352低温应用-101+340WC61.25%铬0.5%钼钢ASTMA217无腐蚀性应用，包括水，油和气-30+593WC92.25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+649C129%铬1%钼CA15(4)12%铬钢ASTMA217腐蚀性应用+704CA

6、6NM(4)12%铬钢ASTMA487腐蚀性应用-30+482CF8M316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不锈钢不锈钢ASTMA351腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应用用-268至至+649，425以上要指定以上要指定碳含量碳含量0.04%及以及以上上CF3304L不锈钢ASTMA351腐蚀性或无腐蚀性应用+425CF3M316L不锈钢ASTMA351腐蚀性

7、或无腐蚀性应用+454CN7M合金钢ASTMA351具有很好的抗热硫酸腐蚀性能+425M35-1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+400N7M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+649CW6M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+649CY40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代码代码材质

8、材质标准标准适用条件适用条件温度范围温度范围二、密封面材料密封面材料密封面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（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（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）三、阀杆材料阀杆材料阀杆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，

9、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1、碳素钢、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。三、阀杆材料阀杆材料2、合金钢、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

10、钒钢3、不锈耐酸钢、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。4、耐热钢、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。四、阀杆螺母材料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

11、咬死现象。（一）、铜合金（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（二）、钢（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。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。五、紧固件、填料及垫片材料紧固件、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

12、保证在使用温度下有足够的强度与冲击韧性。名称名称公称压力公称压力Pg(Mpa)介质温度（介质温度（）300350400425450530螺栓螺栓双头螺栓双头螺栓1.6-2.5Q235（A3）3530CrMoA-4.0-10.03535CrMoA25Cr2MoVA16.0-20.0 30CrMoA35CrMoA25Cr2MoVA螺母螺母1.6-2.5Q235（A3）3035-4.0-10.0303535CrMoA16.0-20.2 3535CrMoA五、紧固件、填料及垫片材料紧固件、填料及垫片材料（二）、填料材料（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

13、料室空间泄漏。1、对填料的要求、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。五、紧固件、填料及垫片材料紧固件、填料及垫片材料（二）、填料材料（二）、填料材料2、填料的种类、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

14、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。五、紧固件、填料及垫片材料紧固件、填料及垫片材料（二）、填料材料（二）、填料材料3、填料的选择、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

15、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。五、紧固件、填料及垫片材料紧固件、填料及垫片材料（三）、垫片材料（三）、垫片材料1、对垫片的要求、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

16、的以及其他特殊形状的。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。五、紧固件、填料及垫片材料紧固件、填料及垫片材料五、阀门常用材料说明阀门常用材料说明（三）、垫片材料（三）、垫片材料1、对垫片的要求、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

17、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。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。六、阀门常用材料说明阀门常用材料说明阀门常用的碳素钢铸件和锻件材料表材料状态材料状态国别国别标准号标准号材料牌号材料牌号铸件铸件中国中国GB/T12229WCAWCBWCCZG205-415 ZG250-485ZG275-485美国美国ASTMA21

18、6/A216MWCAWCBWCCUNSJ02502UNSJ03002UNSJ02503锻件锻件中国中国GB/T12228GB/T6992525Mn3540A105美国美国ASTMA105/A105MA105六、阀门常用材料说明阀门常用材料说明低温铸钢件材料牌号和适用温度类型类型CCC-MnC-Mo2.5NiNi-Cr-Mo 3.5Ni4.5Ni9NiCr-Ni-Mo牌号牌号LCALCBLCCLC1LC2LC2-1LC3LC4LC9CA6NMUNS编号编号 J02504 J03303 J02505 J12522 J22500 J42215J31550 J41500 J31300 J91540适用

19、温度适用温度-32-46-46-59-73-73-101-115-196-73六、阀门常用材料说明阀门常用材料说明阀门常用ASTM材料锻、铸件对照表（ASMEB16.5）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

20、件是A105；SS304的铸件是A351-CF8，锻件是A182-F304。六、阀门常用材料说明阀门常用材料说明阀门常用ASTM材料锻、铸件对照表（ASMEB16.5）ASTM铸件铸件ASTM锻件锻件对应中国牌号对应中国牌号适用温度适用温度适用介质适用介质碳钢碳钢A216WCBA10520-29427水、蒸汽、空气，以及石油产品等低温碳钢低温碳钢A352LCBA350LF216Mn-46343低温介质A352LCCA350LF216Mn-46343低温介质高温合金钢高温合金钢A217WC1A182F120MnMo-29454高温高压介质A217WC6A182F1115CrMo-29552高温高

21、压介质A217WC9A182F2210Cr2Mo1-29593高温高压介质A217C5A182F51Cr5Mo-29650腐蚀性高温介质六、阀门常用材料说明阀门常用材料说明阀门常用ASTM材料锻、铸件对照表（ASMEB16.5）A217C12A182F9Cr9Mo1-29593高硫氧化性介质高硫氧化性介质马氏体不锈钢马氏体不锈钢A217CA15A182F6a1Cr13-29371450以上强度比304低奥氏体不锈钢（奥氏体不锈钢（C0.08）A351CF8A182F3040Cr18Ni9-196537腐蚀性介质A351CF3A182F304L-196425腐蚀性介质A351CF8MA182F3160Cr18Ni12Mo2Ti-196537腐蚀性介质A351CF3MA182F316L-196425腐蚀性介质超低碳奥氏体不锈钢（超低碳奥氏体不锈钢（C0.03）A351CF3A182F304L00Cr18Ni10-196427腐蚀性介质A351CF3MA182F316L00Cr18Ni14Mo2-196454腐蚀性介质特殊合金特殊合金A351CN7MB462Gr.NO8020(ALLOY20)-29149氧化性介质和各种浓度的硫酸A494M-30C(蒙乃尔合金蒙乃尔合金)B564Gr.NO4400-29482氢氟酸，海水哈氏合金哈氏合金H.BH.C稀硫酸等的强腐蚀性介质