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(tǒng)的閥門，從簡(jiǎn)單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門，其品種和規(guī)格相當(dāng)繁多。閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動(dòng)。閥門根據(jù)材質(zhì)還分為鑄鐵閥門，上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p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(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)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(biāo)訂制等閥門材質(zhì)。閥門是在流體系統(tǒng)中，用來(lái)控制流體的方向、壓力、流量的裝置是使配管和設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)（液體、氣體、粉末）流動(dòng)或停止并能控制其流量的裝置。
閥門是管路流體輸送系統(tǒng)中控制部件，它是用來(lái)改變通路斷面和介質(zhì)流動(dòng)方向，具有導(dǎo)流、截止、節(jié)流、止回、分流或溢流卸壓等功能。用于流體控制的閥門，從簡(jiǎn)單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門，其品種和規(guī)格繁多， 閥門的公稱通徑從極微小的儀表閥大至通徑達(dá)10m的工業(yè)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(zhì)、 液態(tài)金屬和放射性流體等各種類型流體地流動(dòng) ，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(dòng)方式， 如手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)、渦輪、電磁動(dòng)、電磁液動(dòng)、電液動(dòng)、氣液動(dòng)、正齒輪、傘齒輪驅(qū)動(dòng)等；可以在壓力、溫度或其它形式傳感信號(hào)的作用下， 按預(yù)定的要求動(dòng)作，或者不依賴傳感信號(hào)而進(jìn)行簡(jiǎn)單的開啟或關(guān)閉，閥門依靠驅(qū)動(dòng)或自動(dòng)機(jī)構(gòu)使啟閉件作升降、滑移、旋擺或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 從而改變其流道面積的大小以實(shí)現(xiàn)其控制功能。
清洗步驟

閥門的零部件在組裝前必須經(jīng)過(guò)以下過(guò)程處理：
1、根據(jù)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(jìn)行脫脂處理；
3、脫脂完成后進(jìn)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(gè)零部件用無(wú)紡布進(jìn)行擦干，不能有線毛等留存部件表面，或者用潔凈的氮?dú)膺M(jìn)行吹干；
6、用無(wú)紡布或者精密濾紙沾分析純酒精對(duì)逐個(gè)零部件進(jìn)行擦拭，直至沒(méi)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(duì)安裝過(guò)程要求如下：
1、安裝車間必須保證潔凈，或者搭建臨時(shí)的潔凈區(qū)域，例如用新購(gòu)的彩條布或者塑料薄膜等，防止在安裝過(guò)程中有灰塵進(jìn)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(fā)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(jìn)行脫脂清洗，保證潔凈。

.  化學(xué)成分（可查閱相關(guān)資料）
2.  機(jī)械性能（可查閱相關(guān)資料）
3.  耐化學(xué)腐蝕性能
一般說(shuō)，304不銹鋼和 316 不銹鋼在抗化學(xué)腐蝕性能方面差別不大，不過(guò)在某些特定介質(zhì)下有所區(qū)別。 初開發(fā)出的不銹鋼為 304，在特定情況下，這種材料對(duì)點(diǎn)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(jī)酸的腐蝕。
316 不銹鋼幾乎成為食品飲料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)材料。由于世界范圍內(nèi)鉬元素的短缺及 316 不銹鋼中鎳含量更多，316 不銹鋼的價(jià)格比 304 不銹鋼更貴。點(diǎn)腐蝕是一種主要由不銹鋼表面沉積腐蝕引起的現(xiàn)象，這是因?yàn)槿毖醵荒苄纬裳趸t保護(hù)層。
尤其在小閥門中，閥板上出現(xiàn)沉積的可能性很小，因此點(diǎn)腐蝕也很少發(fā)生。在各種類型的水介質(zhì)（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(zhì)中氯離子的含量非常高，此時(shí) 316 不銹鋼就更合適。在大多數(shù)情況下，304 不銹鋼與 316 不銹鋼的抗腐蝕性能沒(méi)有多大區(qū)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(lái)說(shuō)閥門用戶應(yīng)該心中有數(shù)，因?yàn)樗麄儠?huì)根據(jù)介質(zhì)的情況選擇容器和管道的材質(zhì)，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(lái)自金屬表面形成的氧化鉻保護(hù)層。如果材料加熱到 450℃到900℃高溫，
材料的結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生變化，沿晶體邊緣會(huì)形成碳化鉻。這樣在晶體邊沿就無(wú)法形成氧化鉻保護(hù)層，從
而導(dǎo)致抗腐蝕性能降低。這種腐蝕稱為“晶間腐蝕”。
由此開發(fā)出了 304L 不銹鋼和 316L 不銹鋼來(lái)對(duì)抗這種腐蝕。304L 不銹鋼和 316L 不銹鋼的含碳量都很
低，因?yàn)樘己繙p少，所以就不會(huì)產(chǎn)生碳化鉻，也就不會(huì)生成晶間腐蝕。
應(yīng)該說(shuō)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(huán)境中，這種敏
感性也越高。
請(qǐng)注意這種現(xiàn)象緣于高溫（450℃~900℃）。通常焊接是達(dá)到這個(gè)溫度的直接原因。對(duì)于軟閥座常規(guī)蝶
閥而言，由于我們并不在閥板上進(jìn)行焊接操作，因此采用低碳不銹鋼并沒(méi)有多大意義，不過(guò)大多數(shù)規(guī)
格書會(huì)要求 304L或 316L不銹鋼。
 
5.  機(jī)械性能
在所有鋼材中，奧氏體不銹鋼的屈服點(diǎn)低。因此從機(jī)械性能考慮，奧氏體不銹鋼的并不是用在閥桿
的*材料，因?yàn)橐ＷC一定的強(qiáng)度，閥桿的直徑就會(huì)加大。屈服點(diǎn)不能通過(guò)熱處理來(lái)提高，但可以
通過(guò)冷成型來(lái)提高。
 
6.  磁性
由于奧氏體不銹鋼的廣泛應(yīng)用，給人們?cè)斐伤胁讳P鋼都沒(méi)有磁性的錯(cuò)誤印象。對(duì)奧氏體不銹鋼而言，基本可以理解為非磁性，經(jīng)淬火的鍛鋼確實(shí)如此。但通過(guò)冷成型處理的 304 會(huì)多少帶點(diǎn)磁性。對(duì)鑄鋼而言，如果是 99%奧氏體不銹鋼則沒(méi)有磁性。閥門材料 閥門主要零件的材質(zhì)，首先應(yīng)考慮到工作介質(zhì)的物理性能（溫度、壓力）和化學(xué)性能（腐蝕性）等。同時(shí)，還應(yīng)了解介質(zhì)的清潔程度（有無(wú)固體顆粒）。除此之外，還要參照國(guó)家和使用部門的有關(guān)規(guī)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(zhì)，種類繁多，適用于各種不同工況。現(xiàn)把常用的殼體材質(zhì)、內(nèi)件材質(zhì)和密封面材質(zhì)介紹如下。 
一、殼體常用的材質(zhì) 
1．灰鑄鐵 灰鑄鐵閥以其價(jià)格低廉、適用范圍廣而應(yīng)用在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。它們通常用在水、蒸汽、油和氣體為介質(zhì)的情況下，并廣泛地應(yīng)用于化工、印染、油化、紡織和許多其它對(duì)鐵污染影響少或沒(méi)有影響到的工業(yè)產(chǎn)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(zhì)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(tuán)狀或球狀石墨取代了灰鑄鐵中的片狀石墨。這種金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變使它的機(jī)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(zhì)為水、海水、蒸汽、空氣、煤氣、油品等。 
4．碳素鋼（WCA、WCB、WCC）起初發(fā)展鑄鋼是為適應(yīng)那些超出鑄鐵閥和青銅閥能力的生產(chǎn)需要。但由于碳鋼閥總的使用性能好，并對(duì)由熱膨脹、沖擊載荷和管線變形而產(chǎn)生應(yīng)力的抵抗強(qiáng)度大，就使它的使用范圍擴(kuò)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(lái)替代ASTM  A105。適用介質(zhì)為飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽。高溫和低溫油品、液化氣體、壓縮空氣、水、天燃?xì)獾取?nbsp;
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(kuò)大使用到深冷區(qū)域。用這些材料制造的閥門適用于以下介質(zhì)，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(zhì)，包括飽和和過(guò)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(jī)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(zhì)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(zhì)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(jīng)常用來(lái)使用在溫度過(guò)高和過(guò)低以及很強(qiáng)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(shí)質(zhì)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(yīng)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(chǎn)品。 
為了適用高溫范圍，進(jìn)一步改變材料成分，在這不銹鋼內(nèi)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(huì)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(tài)的氣體，象天然氣、沼氣、氧氣和氮?dú)狻?nbsp;
適用于工作溫度在–196～600℃之間的腐蝕性介質(zhì)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(jīng)常被用在輸送堿、鹽溶液、食品和許多無(wú)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(huán)境。主要適用于含氟氯酸介質(zhì)的閥門中。 
9．哈氏合金 主要適用于稀硫酸等的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的閥門中。 
（1）‘哈氏’合金B(yǎng)
這種合金含有60%的鎳、30%的鉬和5%的鐵。它特別能抵抗無(wú)機(jī)酸的強(qiáng)腐蝕，‘哈氏’合金‘B’對(duì)于各種濃度的鹽酸可以用到沸點(diǎn)溫度，而對(duì)于硫酸來(lái)說(shuō)，在腐蝕性強(qiáng)的濃度下可以用到 70℃。對(duì)于磷酸，它可以在各種條件下，而且‘哈氏’合金‘B’對(duì)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(duì)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(duì)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(zhì)有很強(qiáng)的抗腐蝕性。還特別適用于氫鹵酸類介質(zhì)，例如氫氟酸。 
10．鈦合金  主要適用于各種強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的閥門中。 
11．鑄造銅合金 工業(yè)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(wú)鋅青銅，必須加以說(shuō)明。青銅的物理強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抗腐蝕性使它特別適合工業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)用的青銅閥門的口徑可達(dá) 100mm。 
青銅閥常用在相對(duì)中等溫度的場(chǎng)合，有些牌號(hào)的青銅可用到 280℃左右。在低溫方面，多數(shù)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(yīng)用在低溫工況下，例如液氧、液氮，其溫度在 -180℃以下。 
12．20號(hào)合金 在普通不銹鋼不能勝任的非常嚴(yán)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(hào)合金鋼。它含有29%的鎳、20%的鉻、外加鉬和銅。這種合金對(duì)于各種溫度和濃度的硫酸都有很強(qiáng)的抵抗能力。另外，在大多數(shù)情況下，它還可用于磷酸和醋酸介質(zhì)，特別是有氯化物和其它雜質(zhì)的場(chǎng)合。 
13．雙向不銹鋼 雙向不銹鋼（鐵素體結(jié)構(gòu)或奧氏體結(jié)構(gòu)）的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。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(qiáng)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(qiáng)。 
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(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng)，甚至有金屬材料閥門所不能具備的優(yōu)點(diǎn)。一般適用于公稱壓力PN≤1.6MPa，工作溫度不超過(guò) 60℃的腐蝕性介質(zhì)中，無(wú)毒塑料閥門也適用于給水工業(yè)中。塑料、陶瓷閥門一般不能單獨(dú)作為閥體材料使用，需用鋼質(zhì)材料作骨架，內(nèi)襯塑料、陶瓷，我們將與本文相關(guān)的論文有：五陽(yáng)煤礦應(yīng)用閥門案例