低温、超低温阀门材料介绍

阀门设计和选材时必须重点考虑的问题之一是 阀门的工作温度。为了规范阀门主体材料的适宜工 作温度, 从各种类型的阀门用钢和合金牌号的材料 性能方面对我国石油化工、化工、化肥、电力及冶 金等行业用的阀门主体材料的适宜工作温度及相关 要求作出了明确的规定, 供阀门产品设计、制造及 检验时用。另外, 从技术管理和生产管理及物资采 购等方面考虑, 对每种类型的钢应选用综合性能良 好的, 不宜选用过多的钢号和合金牌号, 以防造成 混乱。

超低温阀门材料
超低温阀门( - 254 (液氢) ～ - 101 ℃ (乙 烯) ) 主体材料必须选用面心立方晶格的奥氏体不 锈钢、铜合金或铝合金, 其热处理后的低温力学性 能, 特别是低温冲击韧性必须达到标准的要求。下 列奥氏体不锈钢可用于制造超低温阀门。ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8 和CF3 , ASTM A182F316 、F316L 、F304 和F304L , ASTM A433 316、 316L 、304 、304L 和CF8D (兰州高压阀门厂设 计, 工厂标准代号GFQ81 - 93) 。超低温阀门的阀 体、阀盖、闸板或阀瓣等在精加工前, 必须在液氮 ( - 196 ℃) 中进行深冷处理。
低温阀门材料
适用于低温阀门( - 100～ - 30 ℃) 的主体材 料有低温奥氏体不锈钢和低温承压件用铁素体和马 氏体钢。低温用奥氏体不锈钢有ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8 和CF3 , ASTM A182 F316、 F316L 、F304 和F304L , ASTM A433 316、316L 、 304 、304L 和CF8D。低温承压件用铁素体和马氏 体钢有ASTM A352 LCA ( - 32 ℃) 、LCB、LCC ( - 46 ℃) 、LC1 ( - 59 ℃) 、LC2 、LC211 ( - 73 ℃) 和LC3 ( - 100 ℃) 。ASTM A352 标准中的 材料初级价格较低, 但是其冶炼时化学成分必须有 可靠且要求十分严格的工厂内控标准。其热处理工 艺复杂, 需要多次作调质处理, 方能达到标准要求 的低温冲击韧性的要求, 生产周期长。低温冲击韧性达不到标准要求时, 不允许投料作低温钢使用。 因此, 只有在生产批量大, 并且可成炉冶炼时才采 用, 而在一般情况下选用奥氏体不锈钢。

阀门工作介质为水、蒸汽、空气和油品等非腐 蚀性物质时, 一般采用碳素钢。阀门用碳素钢系指 ASTM A216 标准中的WCB、WCC 铸钢和ASTM A105 锻钢。阀门用碳素钢适宜工作温度为- 29～ 425 ℃。但是为了安全, 考虑到介质的工作温度有 可能波动, 因此, 一般碳素钢的使用温度不应超过 400 ℃。

阀门的主体材料日趋 多样化, 高参数化。阀门所对应的工作介质也更加 复杂, 工作温度要求更高。了解各类阀门用钢及合 金的性能及其适宜的工作温度, 是设计、制造、采 购及使用阀门的有关科技人员和操作者必须掌握的 知识。特别是材料的使用温度不能超过其适宜工作 温度, 否则会引起可怕的严重事故。

发布：上海仪欣阀门有限公司｜返回：阀门知识