常用閥門金屬材料及其使用溫度介紹

閥門設(shè)計(jì)和選材時(shí)必須重點(diǎn)考慮的問題之一是閥門的工作溫度。為了規(guī)范閥門主體材料的適宜工作溫度, 從各種類型的閥門用鋼和合金牌號的材料性能方面對我國石油化工、化工、化肥、電力及冶金等行業(yè)用的閥門主體材料的適宜工作溫度及相關(guān)要求作出了明確的規(guī)定, 供閥門產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)時(shí)用。另外, 從技術(shù)管理和生產(chǎn)管理及物資采購等方面考慮, 對每種類型的鋼應(yīng)選用綜合性能良好的, 不宜選用過多的鋼號和合金牌號, 以防造成混亂。

1、超低溫閥門( - 254 (液氫) ～ - 101 ℃ (乙烯) ) 主體材料必須選用面心立方晶格的奧氏體不銹鋼、銅合金或鋁合金, 其熱處理后的低溫力學(xué)性能, 特別是低溫沖擊韌性必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。下列奧氏體不銹鋼可用于制造超低溫閥門。ASTMA351 CF8M、CF3M、CF8 和CF3 , ASTM A182F316 、F316L 、F304 和F304L , ASTM A433 316、316L 、304 、304L 和CF8D。超低溫閥門的閥體、閥蓋、閘板或閥瓣等在精加工前, 必須在液氮( - 196 ℃) 中進(jìn)行深冷處理。

2、高溫閥門 鉻- 鉬系高溫鋼 閥門選用的Cr - Mo 高溫鑄鋼主要是采用ASTM A217 標(biāo)準(zhǔn)中的WC6 、WC9 和C5(ZG1Cr5Mo) , 其對應(yīng)的軋材分別為ASTM A182中的F11 、F22 和F5 。
(1) 低鉻級鉻- 鉬鋼　低鉻級鉻- 鉬鋼有WC6 、WC9 、F11 和F22 , 其適用的工作介質(zhì)為 水、蒸汽和氫氣, 不宜用于含硫油品。WC6 和F11 適宜工作溫度為- 29～540 ℃, WC9 和F22 適宜工作溫度為- 29～570 ℃。
(2 ) 鉻五鉬高溫鋼　鉻五鉬高溫鋼有C5(ZG1Cr5Mo) 和F5 , 其適用的工作介質(zhì)為水、蒸 汽、氫氣和含硫油品等。C5 (ZG1Cr5Mo) 如果用于水蒸汽時(shí), 其最高工作溫度為600 ℃。用于含硫油品等工作介質(zhì)時(shí), 其最高工作溫度為550 ℃。因此, 規(guī)定C5 (ZG1Cr5Mo) 的工作溫度為≤550 ℃。

3、耐蝕鎳基合金 耐蝕鎳基合金閥門主要是選用ASTM A494 標(biāo)準(zhǔn)中的鑄造蒙乃爾合金
1) 、鑄鎳合金(CZ - 100) 、英康乃爾合金(CY - 40) 、哈氏合金B(yǎng) (N - 12MV、N - 7M) 及哈氏合金C (CW -(1) 蒙乃爾合金　蒙乃爾合金(Monel) 具有較高的強(qiáng)度和韌性, 特別是具有優(yōu)異的抗還原酸及強(qiáng)堿介質(zhì)和海水等腐蝕的性能。因此, 通常用于制造輸送氫氟酸、鹽水、中性介質(zhì)、堿鹽及還原性酸等介質(zhì)的設(shè)備和閥門, 也適用于干燥氯氣、氯化氫氣、425 ℃高溫氯氣及450 ℃高溫氯化氫氣等介質(zhì),但不抗含硫介質(zhì)和氧化性介質(zhì)(如硝酸及含氧高的介質(zhì)) 的腐蝕。整體是蒙乃爾合金的閥門材料代號為MM , 內(nèi)件是蒙乃爾合金的閥門, 殼體為碳素鋼時(shí)閥門材料代號為C/ M、殼體為CF8 時(shí)閥門材料代號為P/ M、殼體為CF8M 時(shí)閥門材料代號為R/M。蒙乃爾合金M35 - 1 、Monel 400 和MonelK500 合金的適宜工作溫度為- 29～480 ℃。
(2) 鑄鎳合金　鑄鎳合金(CZ - 100) 的化學(xué)成分為95 %Ni 和1100 %C , 其無對應(yīng)的軋材。當(dāng)CZ - 100 用于高溫高濃度或無水堿溶液中時(shí), 具有優(yōu)異的耐蝕性能。CZ - 100 常用于在高腐蝕濃度(包括熔融無水苛性鈉) 的氯堿生產(chǎn)中以及用于不能有銅和鐵等金屬污染產(chǎn)品的場合。鑄鎳合金CZ- 100 閥門的材料代號為Ni 。CZ - 100 合金適宜工作溫度為- 29～316 ℃。
(3) 哈氏合金　哈氏合金(Hastelloy) 是商業(yè)名稱, 它包括有一系列的合金牌號, 用于耐蝕閥門上的主要是哈氏合金B(yǎng) (Hastelloy B) 和哈氏合金C (Hastelloy C) 這兩類。 哈氏合金B(yǎng) (Hastelloy B) 的鑄造合金牌號在ASTM A494 標(biāo)準(zhǔn)中為N - 12MV (N - 12M - 1) 及N - 7M (有的資料稱之為N - 12M - 2 , 也稱它為Chlorimet 2 合金) , 其軋材牌號為ASTM B335標(biāo)準(zhǔn)中的UNS N10665 。哈氏合金B(yǎng) 對各種濃度的鹽酸均耐蝕, 對非氧化性鹽及酸亦耐蝕。哈氏合金B(yǎng) 的耐蝕閥門, 從耐蝕性及抗晶間腐蝕性考慮宜選用低碳級的哈氏合金B(yǎng) (N - 7M) 。哈氏合金的材質(zhì)代號閥門行業(yè)尚無規(guī)定, 哈氏合金B(yǎng) 閥門的材質(zhì)代號, 可直接用其鑄造合金牌號來表示。哈氏合金B(yǎng) 適宜工作溫度為- 29 ℃～425 ℃。

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