WCB/LCB/LCC/WC6/WC在閥門中（zhōng）是什麽材質？ W,Wrought,鑄造；C-Carbonsteel碳鋼；A，B，C表示鋼（gāng）種強（qiáng）度值由低到高 WCA,WCB,WCC表示的是碳鋼，ABC表示強度級別，一（yī）般常用WCB。WCB對應的管道材質應為A106B，對應鍛件材質（zhì）為A105。 WC6是合金鋼的鑄（zhù）件，對應管（guǎn）道材質約為A355P11，鍛件為A182F11； 另外還有WC9，耐高溫合金鋼，對應約為A355P22，鍛件（jiàn）對（duì）應A182F22。 WC可焊性鑄件 LCB/LCC（ASTMA352）低溫碳鋼 ITCS為進行衝擊韌性碳鋼（gāng）;ImpactTestC=CarbonS=Steel（A350） Splitbody分體式，sideentry側裝（zhuāng）（指執行機構）對應的是TOPentry上裝式 閥門常用的碳素鋼鑄件和鍛件材料表 材料狀態 國別 標準號 材料牌號 鑄件 中國 GB/T12229 WCA WCB WCC ZG205-415 ZG250-485 ZG275-485 美國 ASTMA216/A216M WCA WCB WCC UNSJ02502 UNSJ03002 UNSJ02503 鍛件 中（zhōng）國 GB/T12228 GB/T699 2525Mn3540A105 美（měi）國 ASTMA105/A105M A105 低（dī）溫鑄鋼（gāng）件材（cái）料牌號和適用溫度（dù） 類型 C C C-Mn C-Mo 2.5Ni Ni-Cr-Mo 3.5Ni 4.5Ni 9Ni Cr-Ni-Mo 牌號 LCA LCB LCC LC1 LC2 LC2-1 LC3 LC4 LC9 CA6NM UNS編號 J02504 J03303 J02505 J12522 J22500 J42215 J31550 J41500 J31300 J91540 適用溫度 ℃ -32 -46 -46 -59 -73 -73 -101 -115 -196 -73 閥門常用ASTM材料鍛、鑄件對照表（ASMEB16.5） ASTM鑄（zhù）件 ASTM鍛件 對應中國牌號（hào） 適用溫度℃ 適用介質 碳鋼 A216WCB A105 20 -29~427 水、蒸（zhēng）汽、空氣，以及（jí）石油產品等（děng） 低溫碳鋼 A352LCB A350LF2 16Mn -46~343 低溫介質 A352LCC A350LF2 16Mn -46~343 低（dī）溫介質 高（gāo）溫合金鋼 A217WC1 A182F1 20MnMo -29~454 高溫高（gāo）壓介質（zhì） A217WC6 A182F11 15CrMo -29~552 高溫（wēn）高壓介質 A217WC9 A182F22 10Cr2Mo1 -29~593 高溫高壓介質（zhì） A217C5 A182F5 1Cr5Mo -29~650 腐（fǔ）蝕性高溫介質 A217C12 A182F9 Cr9Mo1 -29~593 高硫氧化性介質 馬氏體不鏽鋼 A217CA15 A182F6a 1Cr13 -29~371 450℃以上強度比304低 奧氏體不鏽（xiù）鋼（C≤0.08） A351CF8 A182F304 0Cr18Ni9 -196~537 腐蝕（shí）性介質（zhì） A351CF3 A182F304L -196~425 腐蝕性介（jiè）質 A351CF8M A182F316 0Cr18Ni12Mo2Ti -196~537 腐（fǔ）蝕性介質 A351CF3M A182F316L -196~425 腐蝕性介質 超低碳奧氏體不鏽鋼（C≤0.03） A351CF3 A182F304L 00Cr18Ni10 -196~427 腐蝕性介（jiè）質 A351CF3M A182F316L 00Cr18Ni14Mo2 -196~454 腐蝕性介質（zhì） 特殊合金 A351CN7M B462Gr.NO8020 (ALLOY20) -29~149 氧化性介（jiè）質和各種（zhǒng）濃度的硫酸 A494M-30C (蒙乃爾合金（jīn）) B564Gr.NO4400 -29~482 氫氟酸，海（hǎi）水 哈氏合金H.BH.C 稀硫酸等的（de）強腐蝕性介（jiè）質 注：1）鍛造閥門閥體材質組織致密，不容易有缺陷，結構尺寸不（bú）受模具限製，承（chéng）壓性能（néng）可靠，多用於高壓、氧氣工況、小（xiǎo）口徑或其他小批量的閥門製造上，一般在高溫、高壓或低溫或特殊介質下選擇鍛件；鑄件一般隻適（shì）用（yòng）於中低（dī）壓，多用於標準化的成（chéng）型（xíng）閥門的批量生產上。 2）材料A351CF3M跟A182F316L區別:兩個標準對應的材質都是316不鏽鋼。CF3M表示鑄件，常用作閥門材料。相對應（yīng）的鍛鋼代號是A182F316L。ASTMA216WCB是鑄件，其鍛件是A105；SS304的鑄（zhù）件（jiàn）是A351-CF8，鍛件是A182-F304。 閥門材質選擇 製造閥門零件材料很多，包括各種不同牌號的黑色金屬和有色金屬及其合金、各種（zhǒng）非金屬材料等。製造閥門零件的材料要根據下列因素來選（xuǎn）擇： 1、工作介質的壓力、溫度和特性。 2、該零件的受力情況以及在（zài）閥門結構中所起作用。 3、有（yǒu）較（jiào）好的工藝性。 4、在滿足以上（shàng）條件情況下，要有較（jiào）低的成本。 第（dì）一節閥體、閥蓋和閥板（閥瓣（bàn））的材料 一、灰鑄鐵：灰鑄鐵適用於公稱壓力PN≤1.0MPa，溫度為-10℃～200℃的水、蒸汽、空氣、煤氣及油品等介質。灰鑄鐵常用牌號（hào）為：HT200、HT250、HT300、HT350。 二、可（kě）鍛鑄鐵：適用於公稱壓（yā）力PN≤2.5MPa，溫度為-30～300℃的水、蒸汽、空（kōng）氣及油品介質，常用牌號有：KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。 三、球墨鑄鐵：適用於PN≤4.0MPa，溫度為－30～350℃的水、蒸汽、空氣及油品等介質。常用牌號有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。 四、碳素鋼（WCA、WCB、WCC）：適用於公稱壓（yā）力PN≤32.0MPa，適（shì）用於工作溫度在-29~+425℃之間的中、高壓閥門，其中16Mn、30Mn工作溫度為-29～595℃，常用來代替ASTMA105.常用牌號有WC1、WCB、ZG25及優質（zhì）鋼20、25、30及低合金結構鋼（gāng）16Mn。 五、低溫碳鋼（LCB）：適用於公稱壓力PN≤6.4Mpa,溫度≥-196℃乙（yǐ）烯，丙烯，液態天然（rán）氣，液氮（dàn）等介質，常用牌號有ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9. 六、合金鋼（WC6、WC9），適用於工作溫度在（zài）-29～595℃之間的非腐（fǔ）蝕（shí）性介質（zhì）的（de）高溫高壓（yā）閥門；WC5、WC9適用於工（gōng）作溫度在-29～650℃之間的腐蝕性介質的高溫高壓閥門。 七、奧氏（shì）體不鏽鋼，適用於工作溫度在-196～+600℃之間的腐蝕性介質的閥門。 八、蒙乃爾合金（jīn）：主要適用於氫氟介質的閥門。 九、鑄銅合金：主要適用（yòng）於工作溫度（dù）在-29～595℃之間的氧氣管路用（yòng）閥門。 表1-1閥（fá）門殼體常用材質 殼體材質 標（biāo）準 適用溫度/℃ 適用壓力（lì）/MPa 適用介質 灰鑄鐵 -15～200 ≤1.6 水、煤氣 黑心可鍛（duàn）鑄鐵 -15～300 ≤2.5 水、海水、煤氣、氨 球墨鑄（zhù）鐵 -30～350 ≤4.0 水、海水、煤氣、空氣、蒸汽 碳素鋼（gāng）（WCA、WCB、WCC） ASTMA216 -29～425 ≤32.0 無腐蝕性應用，包括（kuò）水（shuǐ），油和氣 低溫碳鋼（LCB、LCC） ASTMA352 -46～345 ≤32.0 低溫應用 合金鋼（WC6、WC9） （C5、C12） ASTMA217 -29～595 -29～650 高壓 非腐蝕性介質 腐蝕性介質 奧氏體不鏽鋼 ASTMA351 -196～600 腐蝕性介質 蒙乃爾（ěr）合金 ASTMA494 400 含氫氟（fú）酸介質 哈氏合金 ASTMA494 649 稀硫酸等（děng）強腐蝕性介質 鈦合（hé）金 各種強腐蝕性介質 鑄造銅合金 -273～200 氧氣、海水 塑料、陶瓷 ～60 ≤1.6 腐蝕性（xìng）介（jiè）質 代碼 材質 標準 適用（yòng）條件 溫度（dù）範（fàn）圍 WCB 碳鋼 ASTMA216 無腐蝕性應用，包（bāo）括水，油和氣 -29℃～+425℃ LCB 低溫（wēn）碳鋼 ASTMA352 低溫應（yīng）用 -46℃～+345℃ LC3 3.5%鎳鋼 ASTMA352 低（dī）溫（wēn）應用 -101℃～+340℃ WC6 1.25%鉻0.5%鉬鋼 ASTMA217 無（wú）腐蝕（shí）性應用，包括水，油和氣（qì） -30℃～+593℃ WC9 2.25鉻 C5 5%鉻0.5%鉬 ASTMA217 輕度腐蝕性或侵蝕性應用及無（wú）腐蝕性（xìng）應用 -30℃～+649℃ C12 9%鉻1%鉬 CA15(4) 12%鉻鋼 ASTMA217 腐蝕（shí）性應用 +704℃ CA6NM(4) 12%鉻鋼 ASTMA487 腐蝕性應用 -30℃～+482℃ CF8M 316不鏽鋼 ASTMA351 腐蝕性或超低溫（wēn）或高溫無腐蝕性應用 -268℃至+649℃，425℃以上要指定（dìng）碳含（hán）量0.04%及以上 CF8C 347不鏽鋼 ASTMA351 主要用於高（gāo）溫，腐蝕性應用 -268℃至+649℃，540℃以（yǐ）上要指定碳含量0.04%及以上 CF8 304不（bú）鏽鋼（gāng） ASTMA351 腐蝕性或超低溫或高溫無腐蝕性應用 -268℃至（zhì）+649℃，425℃以上要指定碳（tàn）含量0.04%及（jí）以上 CF3 304L不鏽（xiù）鋼 ASTMA351 腐蝕性或（huò）無腐蝕性應用 +425℃ CF3M 316L不鏽鋼 ASTMA351 腐蝕性或無腐蝕性應用 +454℃ CN7M 合金鋼 ASTMA351 具有（yǒu）很好的（de）抗熱硫酸（suān）腐蝕性能 +425℃ M35-1 蒙乃爾 ASTMA494 可焊接等級。具有（yǒu）很好（hǎo）的抗所有普通有機酸（suān）和鹽水腐蝕的性能。也具（jù）有很高的抗大多數堿性溶（róng）液（yè）腐（fǔ）蝕（shí）的性能 +400℃ N7M 哈斯特鎳合金B ASTMA494 特別適用於處理器各種濃度和溫度的氫（qīng）氟酸。具（jù）有很好的抗硫酸和磷酸腐蝕的性能 +649℃ CW6M 哈（hā）斯特鎳合金C ASTMA494 具有很好的抗強氧化環境腐蝕的（de）性能。在高溫下具有很好的特性，對甲酸(蟻酸)、磷酸、亞硫酸和硫酸具有很高的抗腐蝕性能 +649℃ CY40 因科鎳合金 ASTMA494 在高溫應用中（zhōng）表現很好。對於強腐蝕（shí）流體介質具有很好（hǎo）的抗腐蝕性能 第二節密封麵材料 密封麵是閥門最關鍵（jiàn）的工作麵，密（mì）封麵質量的好壞關係到閥門的使用壽命，通常密封麵材（cái）料要考慮耐腐蝕，耐擦傷，耐衝（chōng）蝕，抗氧化等因素。通常分兩大類： （一）軟質材料 1、橡膠（包括丁睛橡膠，氟橡膠等） 2、塑料（聚四氟乙烯（xī），尼龍等） （二）硬密封材（cái）料 1、銅合金（jīn）（用於低壓閥門） 2、鉻不鏽鋼（用（yòng）於普（pǔ）通高中壓（yā）閥門（mén）） 3、司太立（lì）合金（用於高溫高壓閥門及強腐蝕閥門） 4、鎳基合金（用於腐蝕性介（jiè）質） 第三節閥杆材料 閥杆在閥門（mén）開啟和關閉過程中，承受拉、壓和扭（niǔ）轉作用力，並與介質直（zhí）接接觸，同時和填料之間還有（yǒu）相對的摩（mó）擦運動，因此閥（fá）杆材料必須保（bǎo）證在規定溫度下有足夠的（de）強度和衝擊韌性，有一定（dìng）的耐腐蝕性和抗擦傷性，以及良好的工（gōng）藝性。常用的閥杆材料有以下幾種。 一、碳素鋼 用於低壓和介質溫度不超過300℃的水、蒸汽介質時，一般選（xuǎn）用A5普通碳素鋼(現Q275，A3為Q235)。 用於中壓（yā）和介質溫度不超過450℃的水、蒸汽（qì）介質時，一般選用35優質碳素鋼。 二、合金鋼 用於中壓和高壓，介（jiè）質溫度不超過450℃的水、蒸汽、石油（yóu）等介質時，一（yī）般選（xuǎn）用40Cr （鉻鋼）。 用（yòng）於高壓、介質溫（wēn）度不超過540℃的水、蒸汽等介質時，可（kě）選用38CrMoALA滲氮鋼。 用於高壓、介質溫度不（bú）超過570℃的蒸汽介質時，一（yī）般選（xuǎn）用25Cr2MoVA鉻鉬釩鋼。 三、不（bú）鏽耐酸鋼 用於中壓和高壓、介質溫度（dù）不超過（guò）450℃的非腐蝕性介質與弱腐蝕性介（jiè）質（zhì），可選用1Cr13、2Cr13、3Cr13鉻不（bú）鏽鋼。 用於腐蝕性介質時，可（kě）選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不（bú）鏽耐酸鋼（gāng）和（hé）PH15-7Mo沉澱硬化鋼。 四、耐熱鋼 用於介質溫度不超過600℃的高（gāo）溫閥門時，可選用4Cr10Si2Mo馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo奧氏體型耐熱鋼。 第四節閥杆螺母（mǔ）材料 閥杆螺母在閥門開啟和關閉過程中（zhōng），直接承受閥（fá）杆軸向力，因此必須具備一定的強度。同時它與閥杆是螺紋傳動，要求摩擦係數小，不生鏽和避免咬死現象。 一、銅合金 銅合（hé）金的摩擦係數較小，不生鏽，是目前普遍采用的材料之一。對於Pg<> 二、鋼（gāng） 當工作條件不允許采（cǎi）用銅合（hé）金時，可選（xuǎn）用35、40等優質碳（tàn）素鋼，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不鏽耐酸鋼。工作條件不允許下列情況。 1、用於電動閥門上，帶有瓜形（xíng）離合器的閥杆螺母，需要進行熱處理（lǐ）獲得高的硬度或表麵硬度。 2、工作介（jiè）質或周圍環境不適合選用銅合金時，如對銅有腐蝕的氨介質。 選用鋼製閥杆螺母時，要特別注意螺紋的咬死現象。 第（dì）五節緊固件、填料及墊片材（cái）料 一、緊（jǐn）固（gù）件材料（liào） 緊固件主要包括（kuò）螺栓、雙頭螺栓和螺母。緊固件在閥門上直接承受壓（yā）力，對防止介質外流起關重（chóng）要作用，因此選用的材（cái）料必須（xū）保證在使用溫度下有（yǒu）足夠的強度與衝擊韌性。 根據介質壓（yā）力和溫度選擇緊（jǐn）固件材料時可（kě）按表選擇（zé）。 名稱 公稱壓力（lì）Pg(Mpa) 介質（zhì）溫度（℃） 300 350 400 425 450 530 螺栓 雙頭螺栓 1.6-2.5 Q235（A3） 35 30CrMoA - 4.0-10.0 35 35CrMoA 25Cr2MoVA 16.0-20.0 30CrMoA 35CrMoA 25Cr2MoVA 螺母 1.6-2.5 Q235（A3） 30 35 - 4.0-10.0 30 35 35CrMoA 16.0-20.2 35 35CrMoA 選用合金鋼材料時必須經過熱處理。對緊固件有（yǒu）特殊耐腐蝕要求時，可選（xuǎn）用Cr17Ni2、2Cr13、1Cr18Ni9等不鏽耐酸鋼。 二、填料材料 在（zài）閥門上（shàng），填（tián）料是用來充填閥蓋填料室的空間，以（yǐ）防止介質（zhì）經由閥杆（gǎn）和閥蓋（gài）填料室空（kōng）間泄漏。 1、對填料的（de）要求 1）耐腐蝕性好（hǎo），填料與介質接（jiē）觸（chù），必須能耐介質的腐蝕。 2）密封性好，填料在介質及工作溫度的作用下不泄漏。 3）摩擦係數小（xiǎo），以減小閥杆與填料間的摩擦力矩。 2、填（tián）料的種類 填料可分（fèn）為軟質（zhì）填料及（jí）硬（yìng）質（zhì）填料兩種（zhǒng）： 1）軟（ruǎn）質填料：係由（yóu）植（zhí）物（wù）質，即大麻、亞麻、棉、黃麻等，或由礦物質，即石棉纖維，或由石棉纖維內夾金屬絲（sī）和外塗石墨粉等編織的線繩，也（yě）有（yǒu）壓成的成型的（de）填（tián）料，以及近年來新發展的柔性石墨填料材料。 植物質填料常用於100℃以下的低（dī）壓閥門；礦（kuàng）物質填料可用於450-500℃的閥門。 近年來使用橡膠O型（xíng）圈（quān）做填料的結（jié）構介質溫（wēn）度一般限（xiàn）製在60℃以下。 高溫高壓閥門（mén）上的填料（liào）也（yě）有（yǒu）采用純石棉（mián）加片狀石墨粉壓（yā）緊而成的。 2）硬質填料：即由金屬或金屬與石棉、石墨混合而成的（de）填（tián）料以及（jí）聚（jù）四氟乙烯壓合燒結而成型的填料，金屬填料使用較少。 3、填料的選擇 選擇填料要根據（jù）介質、溫度和壓力來選擇，常用的材料有以下幾種： 1）油浸石棉繩，可按表5-2選擇。 2）橡膠石棉繩：可按表（biǎo）5-3選擇。 3）石（shí）墨石棉繩：石棉繩上塗有石墨粉，可用溫度450℃以上，壓力可以達到（dào）16Mpa，一般適用於高壓（yā）蒸汽上。近後來又逐步采用了（le）壓成人字型填料，單圈放置，密封性（xìng）好。 4）聚四氟（fú）乙（yǐ）烯：這是一種目前使（shǐ）用較廣的（de）一種填料。特（tè）別適用腐蝕性介質上，但溫度不得起過200℃。一般（bān）采用壓（yā）製或棒料車製而成，形狀如圖5-1所（suǒ）示。 表5-2 注：形狀代（dài）號F表示方的，穿心或一至多層編結；Y表示圓的，中間是一扭製芯（xīn）子，外邊是（shì）一至多層編結；N表示扭製的。 表5-3 三、墊片材料 墊片是（shì）用來充填兩個結合麵（如閥體和（hé）閥蓋之間的（de）密封麵）間所有凹凸不平處，以防止介質從結合（hé）麵間泄（xiè）漏（lòu）。 1、對墊片的要求 墊片材料在工作（zuò）溫度下具有一定的彈性和塑性以及足夠（gòu）的強度，以保證密封。同時要具有良（liáng）好的耐腐蝕性。 2、墊片材料的種類和選擇 墊（diàn）片可分（fèn）為軟質和硬質兩種，軟質一般為非金屬材（cái）料，如（rú）硬紙板、橡膠、石棉橡膠板，聚四氟乙烯等。硬質一般為金屬材料或者金屬包石棉、金屬與石棉纏繞的等。 墊片的形狀有很多，有扁平（píng）的、圓形的、橢圓形的、齒形的、透鏡式的以及其他特（tè）殊形狀的。 圖5-2為（wéi）金屬包（bāo）有石棉襯墊和金屬石棉（mián）纏（chán）繞式墊片 圖5-3為橡膠製O形圈。 圖5-4為梯形槽式金屬墊片。 圖（tú）5-5為密封麵凹凸式金屬齒形墊片。 圖5-6為密（mì）封麵透鏡式金屬墊片。 金屬墊片的材料一（yī）般用08、10、20優質碳素鋼和1Cr13、1Cr18Ni9不鏽鋼，加工精度和（hé）表麵光潔（jié）度要求較高（gāo），適用於高溫高壓閥門。 非金（jīn）屬墊片材料一般塑性較好，用不大的壓力就能達到密封，適用於低（dī）溫（wēn）低壓閥門。 墊（diàn）片材料可按表（biǎo）5-4選擇。 附表1-2閥門內件常用材質 內件材質 適（shì）用溫度/℃ 內件材質 適用溫度/℃ 304 -268～316 440型不鏽鋼60RC -29～427 316 -268～316 17-4PH -40～427 青銅 -273～232 6號合金鋼(Co-Cr) -273～816 因（yīn）科鎳爾合金 -240～649 化學鍍鎳 -268～427 K蒙乃爾合金 -240～482 鍍鉻 -273～316 蒙乃爾合（hé）金 -240～482 丁腈橡膠 -40～93 哈斯（sī）特洛依合金B -198～371 氟橡膠 -23～204 哈斯特（tè）洛依合金C -198～538 聚（jù）四氟乙烯 200 鈦合金 -29～316 尼龍 -73～93 鎳基合金 -198～316 聚乙烯 -73～93 20號合金 -46～316 氯丁橡膠 -40～82 416型不鏽鋼40RC -29～427 附（fù）表1-3閥門密封麵常用（yòng）材料及適用溫度 密封麵材料 適用溫度/℃ 硬度 適用介質 青銅 -273~232 水（shuǐ）、海水、空氣（qì）、氧氣、飽和蒸汽（qì）等 316L -268~316 14HRC 蒸（zhēng）汽、水（shuǐ）、油品、氣體、液化（huà）氣體、等輕微腐蝕（shí）且無衝蝕的（de）介質 17-4PH -40～400 40～45HRC 具有輕微腐蝕但有衝蝕的（de）介（jiè）質 Cr13 -101~400 37～42HRC 具有輕微腐蝕但有衝蝕的介質 司太立合金 -268~650 40～45HRC（常溫） 38HRC（650℃） 具有衝蝕和腐蝕性的介質（zhì） 蒙乃爾合金KS -240~482 27～35HRC 30～38HRC 堿、鹽、食（shí）品，不含空氣的酸溶液等 哈氏合金CB 371 538 14HRC 23HRC 腐蝕性（xìng）礦酸、硫酸、磷酸、濕鹽酸氣、無氯酸溶液、強氧化性介（jiè）質 20號合金 -45.6~316 -253~427 氧化性介質和各濃度的硫酸 鑄鐵閥門閥杆、密封麵、墊片、填料、緊固件材料表 名稱 標準 材料牌（pái）號 備注 閥杆 ASTMA182 F6a ASTMA276 410、420 GB/T1220 1Cr13、2Cr13 密封麵（miàn） GB/T1176 ZCuZn25Al6Fe3Mn3 鑄鋁黃銅 ZCuZn38Mn2Pb2 鑄錳黃銅（tóng） ZCuAl9Mn2、ZCuAl10Fe3 鑄鋁青銅 GB/T1220 1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti 聚四氟乙烯（PTFE） 橡膠 墊片 GB/T3985 XB350、XB450 橡膠石棉板 1Cr13/XB450 纏繞式墊片 GB/T3985 1Cr18Ni9/XB450 填（tián）料 聚四氟（fú）乙烯（PTFE） JB/T6617 柔（róu）性石墨環（huán） 螺固件（jiàn） GB/T699 螺栓（shuān）35/螺母25 GB/T3077 GB/T699 螺栓30CrMo、35CrMo/螺母35、45 耐蝕（shí）閥門用（yòng）蒙乃爾合金(MONEL) 1概述 蒙乃（nǎi）爾(Monel)合金、鑄鎳合金（jīn）、哈氏合金等都是（shì）製造特殊用途閥門的材料。Monel合金是鎳基耐蝕合金中的Ni-Cu係合金,最早（zǎo）是由（yóu）美國國際鎳公司(International鎳公司)開發的,其典型成分為70%Ni和30%Cu,它（tā）是鎳基耐蝕合金中應用最廣泛的合金。 Monel合金既具有較高（gāo）的強度和韌（rèn）性,又（yòu）具有（yǒu）優良的（de）抗還原酸及強堿（jiǎn）介質和海水等腐蝕的性能,因此通常用於製造輸送氫氟酸(HF)、鹽水、中性介質、堿鹽及（jí）還原性酸介質的設備。Monel合金也適用於（yú）幹燥氯氣、氯化氫氣、高溫氯氣(425℃)及（jí）高溫氯化氫(450℃)等介質,但不抗含硫介質和氧化性介質(如硝酸,含氧量高的介質)的腐蝕,因為鎳與硫和氧有劇（jù）烈（liè）反（fǎn）應,易形成Ni3S2和NiO。 2性能 Monel合金為Ni-Cu固溶體,其中Cu是作為在（zài）Ni中加入了非氧化性的抗蝕劑,改善了鎳合金的（de）耐蝕性,並起強化合金的（de）作用。其內加入C,可改（gǎi）善（shàn）合金（jīn）的鑄（zhù）造性能,但在常溫時合金中僅能溶解0.15%的C,過剩的C將以石墨相析出。加（jiā）入（rù）1.5%～3.5%Fe,也可改善合金的鑄造性（xìng）能。加入Mn和Si可以改善合（hé）金的機械性能,特別是Si的含量對Monel合金的機械性能和物理性能有重要的影響。 3分類 Monel合金有鑄造合金和變形合金(軋材)兩大類（lèi）。 3.1變（biàn）形合金 美國的變形Monel合金有10種（zhǒng）之多。如Monel400、MonelC、Monel403、Monel404、MonelR2405、Monel406、Monel411、Mon2elK500、Monel501和Monel502等。因Monel在不同的美國標準體係中有各自的表示方法（fǎ）,為了便於使用和計算機統一管理,SAE(美國汽車工程師學會)和ASTM(美國材料（liào）與試驗（yàn）學會)聯合發展了ASTM2SAE統（tǒng）一（yī）數碼係統(UnifiedNumbtringSystem2UNS)。在美國的UNS中,鎳（niè）合金有5種牌號的變形Monel合金,有固溶強化型（xíng）的NO4404(Monel400)、NO4404(Monel404)和NO4405(MonelR2405),及沉澱硬化型（xíng）的NO5500(MonelK500)和（hé）NO5502(Monel502)等(表1)〔4〕。其中用於製造耐蝕閥門常用的變形Monel合金是Monel400和MonelK500這2種牌號。 表1美國UNS中變形Monel合金化學成分 合金牌號 化學成分(%) C Si Mn S Ni Fe 其他（tā） NO4400(Monel400)NO4404(Monel404)NO4405(MonelR2405) ≤0.3 ≤0.15 ≤0.3 ≤0.50≤0.10≤0.50 2.00≤1.0≤2.00 ≤0.024 ≤0.0240.025～0.060 63.0～70.052.0～57.063.0～70.0 ≤2.5 ≤0.50 ≤2.5 Cu基 Cu基,Al≤0.05 Cu基 NO5500(MonelK500) ≤0.25 ≤0.50 ≤1.50 ≤0.01 63.0～70.0 ≤2.0 Cu基,Al213～3115,Ti0135～0185 NO5502(Monel502) ≤0.10 ≤0.50 ≤1.50 ≤0.01 63.0～70.0 ≤2.0 Cu基,Al215～315 3.2鑄造（zào）合金 美國鑄造Monel合金在ASTMA494中（zhōng）有M35-1、M35-2、M-30H、M-25S和M-30C這5種牌號(表2),在美國聯邦標準QQ-N2-88〔5〕中也有5種鑄造Monel合金(表3)。 表2ASTMA494中鑄造Monel合金 注:(a)若要求（qiú）可焊性,應訂購牌號M3521或M230C;(b)為某一資（zī）料參數;(c)HB最小為300。 表3QQ2N2288鑄造Monel合金 4應用 M35-1,M35-2及（jí）QQ-N2-88中的A級和E級通常用於（yú）製造精煉的Monel合金泵、閥門和配件。而含Si量高的B級(3.5%Si)Monel合（hé）金,因強度（dù）高（gāo）,既耐腐蝕又耐磨損,因此主要用於製造要求抗磨（mó）性好（hǎo）的（de）軸和（hé）耐磨環。D級(4.0%Si)Monel合金用於製造要求耐磨性更高及更耐（nài）腐蝕的部件。 Monel合金閥門有整體和內件兩大類型。整體Monel合金閥門是（shì）指閥門的殼體和內件均為Monel,其主要用在煉油（yóu）廠烷基化裝置中的HF酸再生塔（tǎ）部分（fèn）。由於（yú）HF酸再生溫度（dù）高(149℃)和含水率高的原因,需要使用整體Monel合金閥門,此外整體Monel合金閥（fá）門還用於煉油廠催（cuī）化劑的無灰添加劑的生產和氯堿廠高濃度氯（lǜ）堿液係統（tǒng）等工（gōng）況中。 Monel合金內（nèi）件閥門係指閥（fá）門的殼體材質為碳鋼或不鏽鋼,而閥門的內件材質為Monel合金。以碳鋼為（wéi）殼體的Monel合金閥門主要用於（yú）煉油廠（chǎng）烷基（jī）化裝置HF酸係統的低溫區域,其利用碳鋼對低溫(≤71℃)的無水氫氟酸(HF)有較好的抗腐蝕性能,但碳鋼長（zhǎng）期在該工況（kuàng）使用（yòng）時會在其表麵因腐蝕（shí）而形成（chéng）薄膜,若在閥門密封部位用碳鋼,腐蝕後形成的薄膜將影響閥門的密封性能（néng）。需要（yào）指出的是:碳鋼閥門常用的Cr13型密封材（cái）料更不能抵抗（kàng）HF酸的腐蝕,而內件材質為（wéi）Monel合金時可以（yǐ）保證閥（fá）門的密封性能,而且用Monel合金內件閥門其成本要比整（zhěng）體Monel合金閥門（mén）便宜得多。以（yǐ）碳鋼為殼體的Monel合金閥門也可用於海（hǎi）水等介（jiè）質的工況中。閥門殼體（tǐ）材質為不鏽鋼的Monel合（hé）金（jīn）內件（jiàn）閥門,是用在乙烯、丙烯、液氧、純氧及（jí）海水和（hé）合金其他工況中。烷基化裝置中使用的（de）整體Monel合（hé）金閥門和Monel合金內件閥門從安全角度考慮要求選用壓力級為CL300磅級,用於其他工況的Monel合金內件閥門,壓力級有CL150和CL300磅,或PN116～614MPa等。 5熔煉和鑄造 Monel合金的熔煉和鑄造技術（shù）是決（jué）定（dìng）能否生產（chǎn）出合格的Monel合金鑄件的關鍵,因為Monel合金樹枝晶發達,縮孔縮鬆率大,吸氣(吸氫,吸氧（yǎng）)傾（qīng）向極（jí）大,還會與造型材（cái）料發生滲硫化學反應（yīng）(用（yòng）呋喃樹脂自硬砂時),從安全角度（dù）考慮,Monel合金（jīn）閥門用在氫氟酸和氯氣（qì）及氯（lǜ）化氫氣體等劇毒和高危險性（xìng）介質中,要求鑄（zhù）件應按A級管路用閥門進行射線探傷檢驗。雖然美國標準中指出,鑄造M35-1可焊（hàn）,但實際上其可焊性極差,補焊的（de）鑄件質量難以保證。M35-1合金的密度為8163t/m3(20℃時),凝固收（shōu）縮率21mm/m,合金熔點為1315～1345℃。M35-1、M35-2及QQ-N2-88的A級和E級是以鑄態交貨使用的。盡管鑄造Monel合金有許多牌號,但用於鑄（zhù）造Monel合金（jīn）閥門鑄件時,主要采（cǎi）用ASTMA494中的M35-1。 鑄造Monel合金和變形Monel合金在化學成分上的變動很小(表4),但這種變動對變形（xíng）合金來說滿足了其較好的變形能力,而對鑄造合金則提供了較好的鑄造性能。這就是為什麽在鑄造時要用鑄造Monel合金牌號,選（xuǎn）用軋材時要用變（biàn）形Monel合金牌（pái）號的理由（yóu）。 表4閥門常（cháng）用的（de）鑄造和變形Monel合金化學成分(%) 6結語 現行的Monel合金美國技術標準有ASTM、SAE、AMS(美國航空材料標準學會)、MIL(美國國防部標準)、ANSI、ASME及QQ(美（měi）國（guó）聯邦標準)等。對（duì）於（yú）同一牌號的Monel合（hé）金,采用不同的技術（shù）規範體係,不僅牌號的表示方法不同,而且其規（guī）範的編號和內（nèi）容也不完全相同。通常軍工產品采用MIL、QQ或AMS規範,民（mín）用（yòng）產品采（cǎi）用ASTM和ASME規範〔6〕。 通用閥門材料 通用閥門材料API600規定的內件材料組合 閥杆材料類型 硬度HB 密封麵 密封件號 材料（liào）類型 硬度 13Cr 200～275 1 13Cr ≥HB250 4 13Cr ≥HB750 5或（huò）5A HF ≥HB350 6 13Cr/NiCu ≥HB750/≥HB175 7 13Cr/13Cr ≥HB250/≥HB750 8～8A 13Cr/HF ≥HB250/≥HB350 18Cr-8Ni 不規定 2 18Cr-8Ni 不規定 25Cr-20Ni 3 25Cr-20Ni 鎳（niè）銅合金 9 鎳銅合金 11或11A 鎳銅合金/HF 不規（guī）定/≥HB350 18Cr-8Ni-Mo 10 18Cr-8Ni-Mo 不規定 12或12A 18Cr-8Ni-Mo/HF 不規定/≥HB350 19Cr-29Ni 13 19Cr-29Ni 不規定 14或14A 19Cr-29Ni/HF 不規定/≥HB350 常（cháng）用的內件（jiàn）材料組合 閥杆材料 密封麵材料 閥杆材料 密封麵材料 13Cr 13Cr/13Cr 321 321/321 13Cr 13Cr/STL 321 321/STL 13Cr STL/STL 321 STL/STL 13Cr 13Cr/Monel 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti/1Cr18Ni9Ti 17-4PH STL/STL 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti/STL 17-4PH 17-4PH/17-4PH 1Cr18Ni9Ti STL/STL Monel Monel/Monel 1Cr18Ni12Mo2Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti/1Cr18Ni12Mo2Ti 304 304/304 1Cr18Ni12Mo2Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti/STL 304 304/STL 1Cr18Ni12Mo2Ti STL/STL 304 STL/STL 20號合金 20號合金/20號合金 316 316/316 HastelloyB HastelloyB/HastelloyB 316 316/STL HastelloyC HastelloyC/HastelloyC 316 STL/STL F51 F51/F51 304L 304L/304L F51 F51/STL 304L 304L/STL 38CrMoALA STL/STL 304L STL/STL 25Cr2MoIVA STL/STL 316L 316L/316L 4Cr10Si2Mo STL/STL 316L 316L/STL 4Cr14Ni14W2Mo STL/STL 316L STL/STL Inconel Inconel/Inconel 常用緊固件材料 螺（luó）柱 螺母 溫（wēn）度max℃ 螺柱 螺母 溫度max℃ 35 25 425 0Cr18Ni9 0Cr18Ni9 600 35CrMo 35、45 425 0Cr17Ni12Mo2 0Cr17Ni12Mo2 600 35CrMo 30CrMo 500 25Cr2Mo1VA 25Cr2MoVA 600 25Cr2MoVA 30CrMo 550 25Cr2MoVA 35CrMo 600 美標（biāo）閥門用（yòng）螺栓、螺母材料配對 螺栓 螺母 適用範圍 標準 牌號 標（biāo）準 牌號 ASTMA193 B7 ASTMA194 2H -29～425℃ B7M 2HM -29～425℃執行NACE標準的抗硫閥 B16 7 -29～593℃ B8 8 -196～700℃ B8M 8M ASTMA320 L7 4 -46～101℃低溫閥