阀门材料基本知识修订稿
第三章 阀门的部件与材料
第三章阀门的部件与材料普通阀门分阀体与阀盖、关闭件、阀杆及其他三部分组成，本章就这几个部分介绍阀门的部件和材料。
3.1 阀体与阀盖阀体与阀盖是阀门的大件，它要承受介质的压力，适应一定的温度范围，具有一定的耐腐蚀性能，因而它决定着阀门的重量和经济性，在选择材料时往往重点考虑。
普通阀门的阀体、阀盖，多用金属材料铸造或锻造而成。
一般来说，铸件可以形状复杂而结构合理，锻件形状较简单，但强度高。
常用的金属材料有灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜合金、碳钢、Cr5Mo钢、1Cr18Ni9Ti钢、Cr18Ni12Mo2Ti钢、12Cr1MoV钢等。
3.2 关闭件关闭件，也叫密封件，狭义地说，是指跟随阀杆动作的阀瓣、闸板之类；广义地说，包括阀体上的阀座。
这里所说的是后者。
关闭件是直接影响阀门可靠性的重要部件，体积很小，在结构和材料选择上，对于经济性的考虑较少，而力求关闭密合严实，使用长久。
3.2.1 关闭件的密合形式1）、平面密合，如图3-1所示。
这种密合形式，制作容易，但阀杆所受轴向力大，不容易关严。
2）、锥面密合，如图3-2、3-3所示。
图3-1 平面密合图3-2 锥面密合（一）图3-3 锥面密合（二）这种密合形式，密合性强，关闭牢靠，在高压和小口径阀门中广泛使用；但关闭瞬间接触面磨损较大。
针形阀属于这一类型。
3）、球面密合，如图3-4、3-5所示。
这种密合有的是线接触，有的是面接触（例如球阀），密合效果都不差，但是制作修理较复杂。
4）、刀形密合，如图3-6所示。
这种密合形式，接近于线接触，关闭省劲，可用于真空阀及其他类似阀门，制造容易，但经不住高压，损坏较快。
这些密合形式，跟前述常用阀门相对照，那么闸阀是平面密封，关闭件的运动是平移；碟阀和旋启式止回阀也是平面密封，但关闭件是旋转的；旋塞件是锥面密封，但锥体（旋塞体）是旋转的。
截止阀采用的密合形式多样。
图3-4 球面密合（一）图3-5 球面密合（二）图3-6 刀形密合3.2.2 阀瓣与阀座的密封圈结构为了密合可靠，在截止阀、闸阀等的阀瓣、和阀板阀座中，往往用另外合适材料做成密封圈装入，而利用钢铁材料本身做密合面的，只是用于油类等不易腐蚀、生锈的一部分阀门。
阀门的原材料
阀门的原材料阀门是工业生产中常用的一种流体控制装置，其主要作用是控制流体的流动方向、压力、流量和温度。
而阀门的原材料对于其性能和使用寿命有着至关重要的影响。
本文将就阀门的原材料进行详细介绍，希望能为相关行业的从业人员提供一定的参考。
首先，阀门的主要原材料包括金属材料和非金属材料。
金属材料主要包括铸铁、铸钢、不锈钢、铜合金、铝合金等。
而非金属材料主要包括塑料、橡胶、陶瓷等。
铸铁是阀门制造中常用的原材料之一。
其具有较高的强度和硬度，耐腐蚀性能也较好，因此在一些对强度要求不是特别高的场合下，铸铁阀门是一个不错的选择。
另外，铸铁价格相对较低，生产成本也较为可控，因此在一些大批量生产的场合下，铸铁阀门也有着一定的优势。
铸钢是阀门制造中较为常见的一种原材料。
与铸铁相比，铸钢具有更高的强度和硬度，耐腐蚀性能也更好，因此在一些对强度和耐腐蚀性能要求较高的场合下，铸钢阀门是一个更好的选择。
当然，相对而言，铸钢的价格也会略高一些，因此在选择时需要综合考虑成本和性能。
不锈钢阀门具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能，因此在一些对介质要求较高的场合下，不锈钢阀门是一个比较理想的选择。
不锈钢阀门的使用寿命也相对较长，维护成本也较低，因此在一些长期使用的场合下，不锈钢阀门也有着一定的优势。
铜合金阀门具有良好的导热性能和耐腐蚀性能，因此在一些对导热性能要求较高的场合下，铜合金阀门是一个比较理想的选择。
铜合金阀门的价格相对较高，但其性能也相对较好，因此在一些特殊场合下，仍然有着一定的市场需求。
除了金属材料外，非金属材料在阀门制造中也有着一定的应用。
塑料阀门具有重量轻、耐腐蚀、绝缘性能好等优点，因此在一些对重量要求较轻、耐腐蚀性能要求较高的场合下，塑料阀门是一个比较理想的选择。
橡胶阀门具有良好的密封性能和弹性，因此在一些对密封性能要求较高的场合下，橡胶阀门也有着一定的市场需求。
陶瓷阀门具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温等优点，因此在一些对耐磨损性能和耐腐蚀性能要求较高的场合下，陶瓷阀门是一个比较理想的选择。
阀门材料基本知识
阀门材料基本知识1 主体材料1.1 材料温度压力等级作压力并圆整到下一个25PSI，水密封试验压力按1.1倍的工作压力，气密封试验压力按0.6Mpa内件（Trim）：阀瓣密封面、阀座密封面、阀杆（销轴）、上密封座及与介质接触的小零件。
a)填料阀门用填料一般常用石墨和PTFE填料石墨填料可分为编织填料和成型填料成型石墨圈 -250~650°C夹不锈钢丝编织柔性石墨 -250~650°C四氟乙烯浸石墨 -200~280°C低泄漏石墨组合填料 -250~650°CPTFE -200~200°Cb)中腔垫片PTFE板石墨板强力石墨垫含石墨不锈钢缠绕垫含PTFE不锈钢缠绕垫RTJ金属垫压力密封金属密封环c)O形圈NBR -30~121°CEPDM -45~120°CVITON A -30~204°CVITON B -30~204°CVITON AED（anti explosion decompression） -30~204°C 高压,小分子如：CO2HNBR（HSN） -30~180°Cd)软密封阀座PTFE -200~200°CPCTFE -250~150°CNYLON 1010 ~120°CNYLON PA12 -50~120°CDEVLON V -100~150°CPEEK -100~260°C对位聚苯(聚苯撑)(Polyphenylene) ~400°C（扬中市扬子塑料厂）1：优 2：良 3：一般 4：不推荐5. 蝶阀材料及允许压力5．1 灰铸铁（ASTM A216-B）125LB 2~12”法兰允许工作压力200psi（1.4Mpa）最高不超过1.6Mpa；14~48”法兰允许工作压力150psi（1.0Mpa）;PTFE阀座允许工作压力125psi（0.86Mpa）5．2 球墨铸铁150LB 法兰最高许用压力250psi6.NACE阀门材料常用主体材料：碳钢、不锈钢常用内件材料：CR13、304、316材料硬度≤22HRC对于CR13热处理淬火+二次回火≤22HRC17-4PH固溶淬火，二次时效≤33HRC焊接所有母材、热影响区、焊缝硬度≤22HRC焊条含镍<0.1%A105硬度≤187HB7．低温-46°C用材料主体材料：LCB、LCC、LF2内件材料：304、316 （F6a不常用，低于-29°C应做冲击试验）8．低温-196°C用材料主体材料：CF8、CF8M、304、316内件材料：304、316密封面：双面钴基防止擦伤9.高温阀用材料主体材料：WC6、WC9、C5、C12、C12A内件材料：1Cr13（在454°C以上的许用应力不如F304、F316）、ASTM A638 660（0Cr15Ni25Ti2MoAlVB）、20Cr1Mo1V1A常用密封面材料：双面钴基防止擦伤在订单对热处理有辅助要求时，在A105后加字母区分，字母表示为：A-退火、N-正火、NT－正火加回火、QT－淬火加回火。
阀门材料基本知识
阀门材料基本知识1、主体材料1.1 材料温度压力等级ASTM A216 WCB 工作压力（psi） 1psi=0.006895MPa 温度°F150LB 300LB 600LB 900LB 1500LB 2500LB-20~100 285 740 1480 2220 3705 6170200 260 675 1350 2025 3375 5625300 230 655 1315 1970 3280 5470400 200 635 1270 1900 3170 5280500 170 600 1200 1795 2995 4990600 140 550 1095 1640 2735 4560650 125 535 1075 1610 2685 4475700 110 535 1065 1600 2665 4440750 95 505 1010 1510 2520 4200800 80 410 825 1235 2060 3430850 65 270 535 905 1340 2230 阀门的试验压力：根据ASME B16.34规定，壳体强度试验压力按1.5倍的工作压力并圆整到下一个25PSI，水密封试验压力按1.1倍的工作压力，气密封试验压力按0.6Mpa。
1.2 常用ASTM主体材料ASTM铸件ASTM锻件对应中国牌号适用温度范围适用介质碳钢A216 WCB A105 20 -29~427 水、液化气体、蒸汽、油品、天然气低温碳钢A352 LCB A350 LF2 16Mn -46~343 低温介质A352 LCC A350 LF2 16Mn -46~343 低温介质高温合金钢A217 WC1 A182 F1 -29~468 高温介质A217 WC6 A182 F11 15CrMo -29~593 高温介质A217 WC9 A182 F22 10Cr2Mo1 -29~593 高温介质A217 C5 A182 F5 1Cr5Mo -29~593 腐蚀性高温介质A217 C12 A182 F9 -29~593 高硫氧化性介质马氏体不锈钢A217 CA15 A182 F6a 1Cr13 -29~371 450以上强度比304低奥氏体不锈钢（C≤0.08）A351 CF8 A182 F304 0Cr18Ni9 -196~537 腐蚀性介质A351 CF8M A182 F316 0Cr18Ni12Mo2Ti -196~537 腐蚀性介质超低碳奥氏体不锈钢（C≤0.03）A351 CF3 A182 F304L 00Cr18Ni10 -196~427 腐蚀性介质A351 CF3M A182 F316L 00Cr18Ni14Mo2 -196~454 腐蚀性介质特殊合金A351 CN7M U NS N08020(ALLOY 20) -29~149 氧化性介质和各种浓度的硫酸蒙乃尔合金M-30CUNS N04400MONEL 400-29~482 氢氟酸，海水哈氏合金H.B H.C H.B耐盐酸，稀硫酸，磷酸、甲酸，醋酸H.C耐硝酸，硝酸和硫酸的混酸INCONEL合金热碱液和碱性硫化物2、内件材料内件（Trim）：阀瓣密封面、阀座密封面、阀杆（销轴）、上密封座及与介质接触的小零件。
阀门产品的常用材料、公称通径和公称压力11
1/4 3/8 1/2 3/4 1” 1 1/4” 1 1/2” 2” 2 1/2 3” 4”
08
10
15 四分
20 六分
25
32
40
50
65
80
100
两分 三分
阀门产品的公称压力
公称压力
公称压力是表达管路及附件耐压强度的一个重要参数。用PN**标注。通 常情况下如果没有特别注明单位，那么都是以公斤力/平方厘米 （kgf/cm2），例如阀门上标志PN16，即是指公称压力为16 kgf/cm2 工作压力是指给水管道正常工作状态下作用在管内壁的最大持续运行压 力，不包括水的波动压力。 设计压力是指给水管道系统作用在管内壁上的最大瞬时压力。 在选用阀门时，管路中的实际工作压力不应超过公称压力。 大多数标准都规定了阀门设计定型后或产品出厂前检测，静压测试是以 公称压力的1.5倍进行的，要求在1.5倍的公称压力下持续一定的时间，壳 体没有开裂、永久变形等。 设计压力>1.5x工作压力 公称压力>工作压力
阀门产品材料的分类 合金铜的分类：
阀门产品材料的分类
阀门产品材料的分类
非金属材料：
1.常用橡胶分类：
① 丁晴橡胶（NBR)：丁腈橡胶耐油性极好，耐磨性较高，耐热性
较好，粘接力强.它还具有良好的耐水性、气密性及优良的粘 结性能 ② 三元乙丙(EPDM)：由乙烯及丙烯共聚合而成,有优异的耐天候、耐 臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸汽、颜色稳定性、充油性及常温 流动性。乙丙橡胶制品在120℃下可长期使用，在150- 200℃ 下可短暂或间歇使用 ③ 氟橡胶(VITON)：氟橡胶具有耐高温、耐油及耐多种化学药品 侵蚀的特性，氟橡胶具有高度的化学稳定性，是目前所有弹性 体中耐介质性能最好的一种。
阀门材料基本知识
阀门材料笔记阀门通常由阀体、阀盖、阀瓣（闸板）、阀座、阀杆、热片、填料及驱动件（手轮、齿轮箱或气动、电动装置等）组成。
我们称阀体、阀盖的材料为壳体材料（也称主体材料），闸板（阀瓣）、球体、阀座、阀杆、密封座常常称谓内件，此外还有紧固件等。
按主体材料分类，人们常常把阀门分为：1.非金属材料阀门：如陶瓷阀门、玻璃阀门、塑料阀门。
2.金属材料阀门：如铜合金阀门、铝合金阀门、铅合金阀门、钛合金阀门、蒙乃尔阀门、铸铁阀门、碳钢阀门、合金钢阀门等。
3.金属阀体衬旦阀门：如衬铅阀门、衬塑阀门、衬搪瓷阀门。
我们将重点介绍金属材料阀门中的碳钢阀门和合金钢阀门。
主体材料国产材料名称铸件锻件说明牌号使用温度（℃）牌号使用温度（℃）灰铸铁HT200HT250－15～200——用于PN≤1.6MPa的低压阀门;介质为水、海水、煤气、氨黑心可锻铸铁KTH300—06KTH350—10－15～250——用于PN≤2.5MPa的中低压阀门;介质为水、海水、煤气、氨球墨铸铁QT400—18QT500—7QT900—2－30～350——用于PN≤4.0MPa的中低压阀门;适用介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品碳素钢WCB－29～42520、25,16Mn、30Mn－29～425用于中高压阀门，16Mn、30Mn常用来代ASME A105低温碳钢LCB－46～345——用于低温阀合金钢WC6WC9－29～595－29～59515CrMo25Cr2MoV-29~595-29~595用于非腐蚀性介质的高温高压阀C5C12－2～6501Cr5Mo-29~650用于腐蚀性介质的高温高压阀奥氏体不锈钢ZG00Cr18Ni1ZG0Cr18Ni9ZG1Cr18Ni12Mo2TiZG1Cr17Mn9Ni14Mo3Cu2NZG1Cr18Mn13Mo2CuN－196～60000Cr18Ni100Cr18Ni91Cr18Ni90Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti00Cr17Ni14Mo20Cr18Ni12Mo2Ti-196~600用于腐蚀性介质CF8CF8MCF3CF3MCF8CCN7M—304316304L316L321B462蒙乃尔合金——（NCu28—2.5—1.5）－29～450主要用于含氢氟介质铸铜合金ZCuSn5Pb5Zn55-5-5锡青铜ZCuSn10Zn210-2锡青铜ZCuAI9Mn39-2锡青铜ZCuAl10Fe39-3锡青铜-273~200——主要用于氧气管路和海水管路钛合金适用各种强腐蚀性介质塑料、陶瓷属非金属材料，其最大特点是耐腐蚀性强，甚至有金属材料所不具备的特点，适用于压力PN≤1.6Mpa，工作温度≤60°C的腐蚀性介质，无毒塑料可用于给水工业。
阀门材料知识
三、阀门常用主体材料 1、碳素钢 1）碳素钢铸件 适用于非腐蚀性介质，在某些特定条件下，如在一定范围 内的温度，浓度条件下也可用于某些腐蚀性介质。 适用温度-29℃~450℃。（常用于水、蒸气、油等非腐蚀 介质）目前国内采用的现行标准是GB12229-89《通用阀 门 碳素钢铸件技术条件》，材料牌号为WCA、WCB、 WCC。该标准是参照美国材料实验协会标准ASTM A216 《高温用可熔焊碳钢铸件标准规范》制定的。另外国内还 常用ZG230-450 ZG25等，常用WCB代替。
第3 位用阿拉伯数字表示是其属于合金钢类，数字越大表明其低温 性能越好，低温冲击试验的温度越低。分别是LC1 ( -59 ℃) > LC2 和LC2 -1 ( - 73 ℃) > LC3 ( -101 ℃) > LC4 ( - 115 ℃) > LC9 ( - 196 ℃) 。其中常用的LCB、LC1 、LC2 和LC3 已被转化为我国的阀门 用低温钢铸件标准JB/ T 7248 ， 按其主要化学元素依次被称为低温 碳钢、0.5Mo 钢、2.5Ni钢、3.5Ni 钢。
3、高温铬钼钢：
高温情况下金属材料的力学性能与常温下的力学性能存在很大差异， 其总的特点是温度越高，强度越低。而且在一定应力的作用下，变形 量随着时间的增加而增大。这种现象就是金属的蠕变现象。
1）高温钢铸件：
ASTM A217/ A217M 中的高温承压用马氏体不锈钢和合金钢铸件适用于高 温工况条件的阀门主体材料。按钢种可分碳钼钢(WC1 ) 、镍铬钼钢( WC4 、 WC5 ) 、铬钼钢(WC6 、WC9 、WC11 、C5 、C12 ) 和铬钼钒钢(CA12 、 CA15) 。钢中的W 表示为可焊接性，说明其具有较良好的焊接性能。C 表 示为铸钢，后面的数值表示高温合金钢适用工作温度高低的排列顺序。数 值越大，表示其适用温度越高。以介质为水和蒸气为例。其可焊性的几种 高温钢的最高使用温度分别是：WC1（≤450 ℃）< WC4 （≤540 ℃）< WC5 （≤565 ℃）≤WC6 （≤595 ℃）< WC9（≤600 ℃） 等。
阀门基础知识培训资料doc(一)2024
阀门基础知识培训资料doc（一）引言：阀门是工业领域中一种重要的流体控制装置，广泛应用于石油、化工、冶金等领域。
本文档旨在为阀门基础知识的培训提供指导，希望能够帮助读者全面了解阀门的基本概念、结构和工作原理，从而更好地应用和维护阀门设备。
正文：一、阀门的基本概念1. 阀门的定义与分类2. 阀门的主要组成部分3. 阀门的标准与规范4. 阀门的常见术语解析5. 阀门的选择与安装原则二、阀门的结构与材质1. 阀体和阀盖的结构与材质选择2. 阀门杆和阀门座的设计与制造3. 阀门密封面的形式与材质4. 阀门传动装置的类型与选择5. 阀门附件的种类与功能三、阀门的工作原理1. 阀门的开启与关闭原理2. 阀门的流体控制原理3. 阀门的密封性能分析4. 阀门的可靠性与安全性考虑5. 阀门的特殊工况处理方法四、阀门的维护与保养1. 阀门的日常检查与维护2. 阀门故障分析与排除方法3. 阀门的润滑与密封处理4. 阀门的清洗与防腐措施5. 阀门的性能测试与定期检验五、阀门的应用与发展趋势1. 阀门在石油工业中的应用2. 阀门在化工工业中的应用3. 阀门在冶金工业中的应用4. 阀门在能源工业中的应用5. 阀门行业的发展趋势与展望总结：通过对阀门的基础知识进行系统的概述与阐述，本文旨在提供一份全面的阀门培训资料。
通过了解阀门的基本概念、结构和工作原理，以及掌握阀门的选择、安装和维护等技能，读者将能够更好地应用和管理阀门设备，提高工作效率和安全性。
随着工业的不断发展，阀门行业也面临着新的挑战和机遇，掌握阀门的最新发展趋势，对于读者未来的职业发展也具有重要意义。
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阀门材料基本知识集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
a: Low acrylonitrile 可用于-45°C
1：优 2：良 3：一般 4：不推荐
5. 蝶阀材料及允许压力
5．1 灰铸铁（ASTM A216-B）
125LB 2~12”允许工作压力200psi（）最高不超过；
14~48”允许工作压力150psi（）;
PTFE阀座允许工作压力125psi（）
5．2 球墨铸铁
150LB法兰最高许用压力250psi
6. NACE阀门材料
常用主体材料：碳钢、不锈钢
常用内件材料：CR13、304、316
材料硬度≤22HRC
对于CR13热处理淬火+二次回火≤22HRC
17-4PH固溶淬火，二次时效≤33HRC
焊接所有母材、热影响区、焊缝硬度≤22HRC
焊条含镍<%
A105硬度≤187HB
7．低温-46°C用材料
主体材料：LCB、LCC、LF2
内件材料：304、316 （F6a不常用，低于-29°C应做冲击试验）8．低温-196°C用材料
主体材料：CF8、CF8M、304、316
内件材料：304、316
密封面：双面钴基防止擦伤
9. 高温阀用材料
主体材料：WC6、WC9、C5、C12、C12A
对奥氏体内件，上密封面既可堆焊成分与内件材料相同的材料，也可堆焊硬质合金；对硬表面（HF）内件，上密封面可以改用堆焊硬高材料。
④和阀瓣密封面最小硬度为250HB，这时，二者的硬度至少应为50HB。
（4）金属色石墨垫片?由薄金属包覆环形石棉垫片而成。
一般用在凹凸式密封面。
适用于较高温度和压力的阀门。
（5）金属垫片?主要有三种形式：a.八角形和椭圆形垫—适用于梯形槽式密封面。
b.齿形垫—是在金属平垫片密封面上加工出锥齿形波纹。
适用于凹凸式法兰密封面。
c.透镜垫—适用于透镜式法兰密封面。
金属垫片有纯铁、极软钢、不锈钢、铝等多种材料。
金属垫片密封面的加工精度和表面粗糙度要求很高，螺栓压紧力很大，适用于高温。
金属垫片的材料见表3－31
c)O形圈
NBR VITON BUNA-N HSN
d)软密封阀座
PTFE NYLON1010
PEEK?NYLON 12 对位聚苯(PARYLENE)。