閥門常用金屬材料

                        閥門常用金屬材料

                    上海申弘閥門有限公司

      用于流體控制系統的閥門，從簡單的截止閥到極為復雜的自控系統中所用的各種閥門，其品種和規格相當繁多。閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液態金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。閥門根據材質還分為鑄鐵閥門，上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。鑄鋼閥門，不銹鋼閥門（201、304、316等），鉻鉬鋼閥門，鉻鉬釩鋼閥門，雙相鋼閥門，塑料閥門，非標訂制等閥門材質。閥門是在流體系統中，用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置是使配管和設備內的介質（液體、氣體、粉末）流動或停止并能控制其流量的裝置。
閥門是管路流體輸送系統中控制部件，它是用來改變通路斷面和介質流動方向，具有導流、截止、節流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門，從簡單的截止閥到極為復雜的自控系統中所用的各種閥門，其品種和規格繁多， 閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達10m的工業管路用閥。可用于控制水、蒸汽、油品、氣體、泥漿、各種腐蝕性介質、 液態金屬和放射性流體等各種類型流體地流動 ，閥門的工作壓力可從0.0013MPa到1000MPa 的超高壓，工作溫度從-270℃的超低溫到1430℃的高溫。
閥門的控制可采用多種傳動方式， 如手動、電動、液動、氣動、渦輪、電磁動、電磁液動、電液動、氣液動、正齒輪、傘齒輪驅動等；可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號的作用下， 按預定的要求動作，或者不依賴傳感信號而進行簡單的開啟或關閉，閥門依靠驅動或自動機構使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉運動， 從而改變其流道面積的大小以實現其控制功能。
清洗步驟

閥門的零部件在組裝前必須經過以下過程處理：
1、根據加工要求，部分零部件需要做拋光處理，表面不能有加工毛刺等；
2、所有零部件進行脫脂處理；
3、脫脂完成后進行酸洗鈍化，清洗劑不含磷；
4、酸洗純化后用純凈水沖洗干凈，不能有藥劑殘留，碳鋼部件省去此步驟；
5、逐個零部件用無紡布進行擦干，不能有線毛等留存部件表面，或者用潔凈的氮氣進行吹干；
6、用無紡布或者精密濾紙沾分析純酒精對逐個零部件進行擦拭，直至沒有臟色。
裝配要求

清洗干凈的部件必須密封保存，以供安裝。對安裝過程要求如下：
1、安裝車間必須保證潔凈，或者搭建臨時的潔凈區域，例如用新購的彩條布或者塑料薄膜等，防止在安裝過程中有灰塵進入。
2、裝配工人必須身著潔凈的純棉工作服，頭戴純棉帽，頭發不能外漏，腳穿干凈鞋子，手戴塑膠手套，脫脂、。
3、裝配用工具必須裝配前進行脫脂清洗，保證潔凈。

.  化學成分（可查閱相關資料）
2.  機械性能（可查閱相關資料）
3.  耐化學腐蝕性能
一般說，304不銹鋼和 316 不銹鋼在抗化學腐蝕性能方面差別不大，不過在某些特定介質下有所區別。 初開發出的不銹鋼為 304，在特定情況下，這種材料對點腐蝕比較敏感。額外增加 2-3%的鉬可以減少這種敏感性，這樣就誕生了 316。此外，這些額外的鉬還可以降低某些熱有機酸的腐蝕。
316 不銹鋼幾乎成為食品飲料行業標準材料。由于世界范圍內鉬元素的短缺及 316 不銹鋼中鎳含量更多，316 不銹鋼的價格比 304 不銹鋼更貴。點腐蝕是一種主要由不銹鋼表面沉積腐蝕引起的現象，這是因為缺氧而不能形成氧化鉻保護層。
尤其在小閥門中，閥板上出現沉積的可能性很小，因此點腐蝕也很少發生。在各種類型的水介質（蒸餾水、飲用水、河水、鍋爐水、海水等）中，304 不銹鋼與 316 不銹鋼的抗腐蝕性能幾乎一樣，除非介質中氯離子的含量非常高，此時 316 不銹鋼就更合適。在大多數情況下，304 不銹鋼與 316 不銹鋼的抗腐蝕性能沒有多大區別，但有些情況下也可能差別很大，需具體情況具體分析。一般來說閥門用戶應該心中有數，因為他們會根據介質的情況選擇容器和管道的材質，我們不建議向用戶材料。

4.  低碳類型不銹鋼
奧氏體不銹鋼的抗腐蝕性能來自金屬表面形成的氧化鉻保護層。如果材料加熱到 450℃到900℃高溫，
材料的結構就會發生變化，沿晶體邊緣會形成碳化鉻。這樣在晶體邊沿就無法形成氧化鉻保護層，從
而導致抗腐蝕性能降低。這種腐蝕稱為“晶間腐蝕”。
由此開發出了 304L 不銹鋼和 316L 不銹鋼來對抗這種腐蝕。304L 不銹鋼和 316L 不銹鋼的含碳量都很
低，因為碳含量減少，所以就不會產生碳化鉻，也就不會生成晶間腐蝕。
應該說明的是，較高的晶間腐蝕敏感性并不意味著非低碳材料就更容易腐蝕。在高氯環境中，這種敏
感性也越高。
請注意這種現象緣于高溫（450℃~900℃）。通常焊接是達到這個溫度的直接原因。對于軟閥座常規蝶
閥而言，由于我們并不在閥板上進行焊接操作，因此采用低碳不銹鋼并沒有多大意義，不過大多數規
格書會要求 304L或 316L不銹鋼。
 
5.  機械性能
在所有鋼材中，奧氏體不銹鋼的屈服點低。因此從機械性能考慮，奧氏體不銹鋼的并不是用在閥桿
的*材料，因為要保證一定的強度，閥桿的直徑就會加大。屈服點不能通過熱處理來提高，但可以
通過冷成型來提高。
 
6.  磁性
由于奧氏體不銹鋼的廣泛應用，給人們造成所有不銹鋼都沒有磁性的錯誤印象。對奧氏體不銹鋼而言，基本可以理解為非磁性，經淬火的鍛鋼確實如此。但通過冷成型處理的 304 會多少帶點磁性。對鑄鋼而言，如果是 99%奧氏體不銹鋼則沒有磁性。閥門材料 閥門主要零件的材質，首先應考慮到工作介質的物理性能（溫度、壓力）和化學性能（腐蝕性）等。同時，還應了解介質的清潔程度（有無固體顆粒）。除此之外，還要參照國家和使用部門的有關規定和要求。 許多種材料可以滿足閥門在多種不同工況的使用要求。但是，正確、合理的選擇閥門的材料，可以獲得閥門的使用壽命和*的性能。 閥門的材質，種類繁多，適用于各種不同工況。現把常用的殼體材質、內件材質和密封面材質介紹如下。 
一、殼體常用的材質 
1．灰鑄鐵 灰鑄鐵閥以其價格低廉、適用范圍廣而應用在工業的各個領域。它們通常用在水、蒸汽、油和氣體為介質的情況下，并廣泛地應用于化工、印染、油化、紡織和許多其它對鐵污染影響少或沒有影響到的工業產品上。 
適用于工作溫度在–15～200℃之間，公稱壓力PN≤1.6MPa的低壓閥門。 
2．黑心可鍛鑄鐵 適用于工作溫度在–15～300℃之間，公稱壓力PN≤2.5MPa的中低壓閥門。適用介質為水、海水、煤氣、氨等。 
3．球墨鑄鐵 球墨鑄鐵是鑄鐵的一種，這種鑄鐵，團狀或球狀石墨取代了灰鑄鐵中的片狀石墨。這種金屬內部結構的改變使它的機械性能比普通的灰鑄鐵要好，而且不損傷其它性能。所以，用球墨鑄鐵制造的閥門比那些用灰鑄鐵制造的閥門使用壓力更高。適用于工作溫度在–30～350℃之間，公稱壓力PN≤4.0MPa的中低壓閥門。 
適用介質為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等。 
4．碳素鋼（WCA、WCB、WCC）起初發展鑄鋼是為適應那些超出鑄鐵閥和青銅閥能力的生產需要。但由于碳鋼閥總的使用性能好，并對由熱膨脹、沖擊載荷和管線變形而產生應力的抵抗強度大，就使它的使用范圍擴大，通常包括了用鑄鐵閥和青銅閥門的工況條件。 
適用于工作溫度在–29～425℃之間的中高壓閥門。其中16Mn、30Mn作溫度為–40～400℃之間，常用來替代ASTM  A105。適用介質為飽和蒸汽和過熱蒸汽。高溫和低溫油品、液化氣體、壓縮空氣、水、天燃氣等。 
5．低溫碳鋼（LCB）低溫碳鋼和低鎳合金鋼可以用于低于零度的溫度范圍，但不能擴大使用到深冷區域。用這些材料制造的閥門適用于以下介質，如海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯。 
適用于工作溫度在–46～345℃之間的低溫閥門。 
6．低合金鋼（WC6、WC9）低合金鋼（如碳鉬鋼和鉻鉬鋼）制造的閥門可以適用許多種工作介質，包括飽和和過熱蒸汽、冷的和熱的油、天然氣和空氣。碳鋼閥的工作溫度可以用到 500℃，低合金鋼閥可用到 600℃以上。在高溫下，低合金鋼的機械性能比碳鋼要高。 
適用于工作溫度在–29～595℃之間的非腐蝕性介質的高溫高壓閥門；C5、C12適用于工作溫度在–29～650℃之間的腐蝕性介質的高溫高壓閥門。 
7．奧氏體不銹鋼 奧氏體不銹鋼大約含18%的鉻和8%的鎳。18-8奧氏體不銹鋼經常用來使用在溫度過高和過低以及很強的腐蝕條件下作為閥體和閥蓋材料。以18-8不銹鋼為基體加入鉬并稍微增加鎳的含量，實質上就增加其抗腐蝕能力。用這種鋼制造的閥門可以大量地應用在化工上，如輸送醋酸、硝酸、堿、漂白液、食品、果汁、碳酸、制革液和許多其它的化工產品。 
為了適用高溫范圍，進一步改變材料成分，在這不銹鋼內加入鈮，就是我們所知的18-10-Nb，溫度可以用到 800℃。 
奧氏體不銹鋼通常用在很低的溫度下也不會變脆，所以用這種材料（如18-8和 18-10-3Mo）制造的閥門很適于低溫下工作。例如輸送液態的氣體，象天然氣、沼氣、氧氣和氮氣。 
適用于工作溫度在–196～600℃之間的腐蝕性介質的閥門。奧氏體不銹鋼也是非常理想的低溫閥門材料。 
8．蒙乃爾合金‘蒙乃爾’是一種具有很好耐蝕性的高鎳—銅合金。這種材料經常被用在輸送堿、鹽溶液、食品和許多無氣酸的閥門上，特別是硫酸和氫氟酸。‘蒙乃爾’合金非常適合于蒸汽、海水和海洋環境。主要適用于含氟氯酸介質的閥門中。 
9．哈氏合金 主要適用于稀硫酸等的強腐蝕性介質的閥門中。 
（1）‘哈氏’合金B
這種合金含有60%的鎳、30%的鉬和5%的鐵。它特別能抵抗無機酸的強腐蝕，‘哈氏’合金‘B’對于各種濃度的鹽酸可以用到沸點溫度，而對于硫酸來說，在腐蝕性強的濃度下可以用到 70℃。對于磷酸，它可以在各種條件下，而且‘哈氏’合金‘B’對于氯化銨、氯化鋅、硫酸鋁和硫酸銨也很適用。
在氧化性氣氛中，‘哈氏’合金‘B’可以用到大約 800℃，在還原氣氛中，使用溫度可以更高一些。 
（2）‘哈氏’合金C
這種合金是含有15%的鉻和17%的鉬的鎳基合金。在氧化和還原兩種氣氛下，它可以用到 1100℃。它對于鹽酸、硫酸和磷酸有很好的抗腐蝕性。而且在許多情況下，它也可用于硝酸。 
‘哈氏’合金‘C’對于氯化物、氫氯化物、硫化物、氧化鹽溶液和許多其它的腐蝕性介質有很強的抗腐蝕性。還特別適用于氫鹵酸類介質，例如氫氟酸。 
10．鈦合金  主要適用于各種強腐蝕介質的閥門中。 
11．鑄造銅合金 工業用的閥門很多是由有色金屬材料制成，主要是青銅和黃銅。制造閥門的青銅合金中銅、錫、鉛、鋅的比例通常為85:5:5:5或87:7:3:3。如果需要無鋅青銅，必須加以說明。青銅的物理強度、結構穩定性、抗腐蝕性使它特別適合工業生產。工業用的青銅閥門的口徑可達 100mm。 
青銅閥常用在相對中等溫度的場合，有些牌號的青銅可用到 280℃左右。在低溫方面，多數銅合金具有在很低的溫度下不變脆的特性，這使得青銅廣泛地應用在低溫工況下，例如液氧、液氮，其溫度在 -180℃以下。 
12．20號合金 在普通不銹鋼不能勝任的非常嚴格的情況下，使人感興趣的一類鋼就是高合金不銹鋼。也許常見的一種就是20號合金鋼。它含有29%的鎳、20%的鉻、外加鉬和銅。這種合金對于各種溫度和濃度的硫酸都有很強的抵抗能力。另外，在大多數情況下，它還可用于磷酸和醋酸介質，特別是有氯化物和其它雜質的場合。 
13．雙向不銹鋼 雙向不銹鋼（鐵素體結構或奧氏體結構）的應用發展趨勢。這種鋼含有20%或更多的鉻和5%左右的鎳，以及一定量的鉬，這些合金的強度和硬度比普通的奧氏體不銹鋼好，而且在硫酸和磷酸的非常惡劣的工況下，抗局部腐蝕的能力很強。 
主要適用于工作溫度在–273～200℃之間氧氣管路和海水管路用的閥門中。 
14．塑料、陶瓷 這兩種材料都屬于非金屬。非金屬材料閥門的大特點是耐腐蝕性強，甚至有金屬材料閥門所不能具備的優點。一般適用于公稱壓力PN≤1.6MPa，工作溫度不超過 60℃的腐蝕性介質中，無毒塑料閥門也適用于給水工業中。塑料、陶瓷閥門一般不能單獨作為閥體材料使用，需用鋼質材料作骨架，內襯塑料、陶瓷，我們將與本文相關的論文有：五陽煤礦應用閥門案例