鋼制閥門常用的主體材料

材料要根據(jù)下列因素來選擇：1、 工作介質(zhì)的壓力、溫度和特性。2、 該零件的受力情況以及在閥門結(jié)構(gòu)中所起作用。3、 有較好的工藝性。4、 在滿足以上條件情況下，要有較低的成本。第一部分閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料III第一部分閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料III閥體、閥蓋和閘板（閥瓣）是閥門主要零件之一，直接承受介質(zhì)壓力，所用材料必須符合“閥門的壓力與溫度等級”的規(guī)定。常用材料有下面幾種：一、 灰鑄鐵：灰鑄鐵適用于公稱壓力PN<1.0MPa,溫度為一10°C?200°C的水、蒸汽、空氣、煤氣及油品等介質(zhì)?；诣T鐵常用牌號為：HT200、HT250、HT300、HT350。二、 可鍛鑄鐵：適用于公稱壓力PN<2.5MPa,溫度為一30?300C的水、蒸汽、空氣及油品介質(zhì)，常用牌號有：KTH300—06、KTH330—08、KTH350—10。三、 球墨鑄鐵：適用于PN<4.0MPa，溫度為一30?350C的水、蒸汽、空氣及油品等介質(zhì)。常用牌號有：QT400—15、QT450—10、QT500—7。鑒于目前國內(nèi)工藝水平，各廠參差不齊，用戶又往往不易檢驗(yàn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，建議PN<2.5MPa，閥門還是采用鋼制閥門為安全。四、 耐酸高硅球墨鑄鐵：適用于公稱壓力PN<0.25MPa，溫度低于120C的腐蝕性介質(zhì)。五、 碳素鋼：適用于公稱壓力PN<32.0MPa，溫度為一30?425C的水、蒸汽、空氣、氫、氨、氮及石油制品等介質(zhì)。常用牌號有WC1、WCB、ZG25及優(yōu)質(zhì)鋼20、25、30及低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn。六、銅合金：適用于PN<2.5MPa的水、海水、氧氣、空氣、油品等介質(zhì)，以及溫度一40?250C的蒸汽介質(zhì)，常用牌號為ZGnSn10Zn2（錫青銅），H62、Hpb59—1（黃銅）、QAZ19—2、QA19—4（鋁青銅）。七、 高溫鋼：適用于公稱壓力PN<17.0MPA、溫度<570C的蒸汽及石油產(chǎn)品。常用牌號有ZGCr5Mo,1Cr5M0.ZG20CrMoV,ZG15Gr1Mo1V,12CrMoV,WC6,WC9等牌號。具體選用必須按照閥門壓力與溫度規(guī)范的規(guī)定。八、 低溫鋼:：適用于公稱壓力PN<6.4Mpa，溫度>—196C乙烯，丙烯，液態(tài)天然氣，液氮等介質(zhì)，常用牌號）有ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9九、 不銹耐酸鋼，適用于公稱壓力PN<6.4Mpa、溫度<200C硝酸，醋酸等介質(zhì)，常用牌號有ZG0Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni10<耐硝酸〉，ZG0Cr18Ni12Mo2Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti<耐酸和尿素〉鋼制閥門常用的主體材料介紹了適用于各種不同工況條件的鋼制閥門主體材料常用的普通碳鋼、普通低溫鋼、銘鉬高溫鋼和奧氏體不銹鋼等鋼種所適用的標(biāo)準(zhǔn)。在簡單介紹各類鋼種的主要性能及其化學(xué)元素對材料的性能影響的基礎(chǔ)上，對各類鋼種又分別以鑄件、鍛件、板材和管材等4種材料類型對其化學(xué)成分和力學(xué)性能等進(jìn)行了分析和比較。現(xiàn)行國內(nèi)外鋼制閥門常用的主體材料按工況條件主要分為4大類，普通碳鋼（WCB、WCC等）、普通低溫鋼（LCB、LC2、LC3等）、高溫鋼（WC6、WC9、ZG15Cr1Mo等）、不銹鋼（CF8、CF8M、F304、F316、CF3、CF3M、F304L、F316L等）第二部分密封面材料密封面是閥門最關(guān)鍵的工作面，密封面質(zhì)量的好壞關(guān)系到閥門的使用壽命，通常密封面材料要考慮耐腐蝕，耐擦傷，耐沖蝕，抗氧化等因素。通常分兩大類：（一） 軟質(zhì)材料1、 橡膠（包括丁睛橡膠，氟橡膠等）2、 塑料（聚四氟乙烯，尼龍等）（二） 硬密封材料1、 銅合金（用于低壓閥門）2、 鉻不銹鋼（用于普通高中壓閥門）3、 司太立合金（用于高溫高壓閥門及強(qiáng)腐蝕閥門）4、 竦基合金（用于腐蝕性介質(zhì)）第三部分閥桿材料閥桿在閥門開啟和關(guān)閉過程中，承受拉、壓和扭轉(zhuǎn)作用力，并與介質(zhì)直接接觸，同時和填料之間還有相對的摩擦運(yùn)動，因此閥桿材料必須保證在規(guī)定溫度下有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，有一定的耐腐蝕性和抗擦傷性，以及良好的工藝性。常用的閥桿材料有以下幾種。一、 碳素鋼用于低壓和介質(zhì)溫度不超過300°C的水、蒸汽介質(zhì)時，一般選用A5普通碳素鋼。用于中壓和介質(zhì)溫度不超過450C的水、蒸汽介質(zhì)時，一般選用35優(yōu)質(zhì)碳素鋼。二、 合金鋼用于中壓和高壓，介質(zhì)溫度不超過450C的水、蒸汽、石油等介質(zhì)時，一般選用40Cr（銘鋼）。用于高壓、介質(zhì)溫度不超過540C的水、蒸汽等介質(zhì)時，可選用38CrMoALA滲氮鋼。用于高壓、介質(zhì)溫度不超過570C的蒸汽介質(zhì)時，一般選用25Cr2MoVA銘鉬釩鋼。三、 不銹耐酸鋼用于中壓和高壓、介質(zhì)溫度不超過450C的非腐蝕性介質(zhì)與弱腐蝕性介質(zhì)，可選用1Cr13、2Cr13、3Cr13鉻不銹鋼。用于腐蝕性介質(zhì)時，可選用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不銹耐酸鋼和PH15-7Mo沉淀硬化鋼。四、 耐熱鋼用于介質(zhì)溫度不超過600C的高溫閥門時，可選用Cr10Si2Mo馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo奧氏體型耐熱鋼。第四部分閥桿螺母材料閥桿螺母在閥門開啟和關(guān)閉過程中，直接承受閥桿軸向力，因此必須具備一定的強(qiáng)度。同時它與閥桿是螺紋傳動，要求摩擦系數(shù)小，不生銹和避免咬死現(xiàn)象。一、 銅合金銅合金的摩擦系數(shù)較小，不生銹，是目前普遍采用的材料之一。對于Pg<1.6Mpa的低壓閥門可采用ZHMn58-2-2鑄黃銅。對于Pg16-6.4Mpa的中壓閥門可采用ZQAL9-4無錫青銅。對于高壓閥門可采用ZHAL66-6-3-2鑄黃銅。二、 鋼當(dāng)工作條件不允許采用銅合金時，可選用35、40等優(yōu)質(zhì)炭素鋼，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不銹耐酸鋼。工作條件不允許指下列情況。1、 用于電動閥門上，帶有瓜形離合器的閥桿螺母，需要進(jìn)行熱處理獲得高的硬度或表面硬度。2、 工作介質(zhì)或周圍環(huán)境不適合選用銅合金時，如對銅有腐蝕的氨介質(zhì)。選用鋼制閥桿螺母時，要特別注意螺紋的咬死現(xiàn)象。第五部分緊固件、填料及墊片材料一、緊固件材料緊固件主要包括螺栓、雙頭螺栓和螺母。緊固件在閥門上直接承受壓力，對防止介質(zhì)外流起關(guān)重要作用，因此選用的材料必須保證在使用溫度下有足夠的強(qiáng)度與沖擊韌性。根據(jù)介質(zhì)壓力和溫度選擇緊固件材料時可按表5-1選擇。:名版公稱壓力+?江質(zhì):溫度（切『300^ 35”4。帥 425^45帥5.30^螺栓H雙如螺栓『1.6-2.5^335『30CrMoA^4.0-10.0^35『：35CrMoA^25Cr2MoVA^16.0-20.0^:30CrMoA^35CrMoA^25,Cr2MoVA^螺母『戶國閥『wiiiiw.51.1.6-2.5.^3%35^4.0-10%35『：：35CrMoA^I磔布網(wǎng)點(diǎn)花一npf； 35『35CrMoA^選用合金鋼材料時必須經(jīng)過熱處理。對緊回件有特殊耐腐蝕要求時，可選用Cr17Ni2、2Cr13、1Cr18Ni9等不銹耐酸鋼。二、填料材料在閥門上，填料是用來充填閥蓋填料室的空間，以防止介質(zhì)經(jīng)由閥桿和閥蓋填料室空間泄漏。1、 對填料的要求1） 耐腐蝕性好，填料與介質(zhì)接觸，必須能耐介質(zhì)的腐蝕。2） 密封性好，填料在介質(zhì)及工作溫度的作用下不泄漏。3） 摩擦系數(shù)小，以減小閥桿與填料間的摩擦力矩。2、 填料的種類填料可分為軟質(zhì)填料及硬質(zhì)填料兩種：1）軟質(zhì)填料：系由植物質(zhì)，即大麻、亞麻、棉、黃麻等，或由礦物質(zhì)，即石棉纖維，或由石棉纖維內(nèi)夾金屬絲和外涂石墨粉等編織的線繩，也有壓成的成型的填料，以及近年來新發(fā)展的柔性石墨填料材料。植物質(zhì)填料較便宜，常用于100P以下的低壓閥門；礦物質(zhì)填料可用于450-500°C的閥門。近年來使用橡膠O型圈做填料的結(jié)構(gòu)在逐步推廣，但介質(zhì)溫度一般限制在60°C以下。高溫高壓閥門上的填料也有采用純石棉加片狀石墨粉壓緊而成的。2）硬質(zhì)填料：即由金屬或金屬與石棉、石墨混合而成的填料以及聚四氟乙烯壓合燒結(jié)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(zhì)、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5-3選擇。3） 石墨石棉繩：石棉繩上涂有石墨粉，可用溫度450°C以上，壓力可以達(dá)到16Mpa,一般適用于高壓蒸汽上。近后來又逐步采用了壓成人字型填料，單圈放置，密封性好。4） 聚四氟乙烯：這是一種目前使用較廣的一種填料。特別適用腐蝕性介質(zhì)上，但溫度不得起過200Co一般采用壓制或棒料車制而成，形狀如圖5-1所示。命麻 a尊 & b圖5-S稱,?牌H.?爭規(guī) 格P（直徑或方形邊長）/適用極限壓力『適用極限溫度pg『..用途〃'激多層形狀代號.8.10^225^J吉：Y表示圓的,45帥中間是一扭制】用于水蒸氣、空氣、p是沐%5.頑。心5^.希F表示.101霽『的，穿心或?一舉多層編2編繁N表示晉一…1算打的。M.19.22.25*45『35% '品Q牌『號『規(guī)格h（直蕓式或方形■邊長的習(xí)適用極限壓力『ksf/cm3^適用極限溫度""?＞：p用+J途"橡膠H口棉盤根4XS450^8+X0^ 1，血45%用于蒸汽p、"濁產(chǎn)a品p■XS350^435驢45妃25%www.5to6.net 表5加三、墊片材料墊片是用來充填兩個結(jié)合面（如閥體和閥蓋之間的密封面）間所有凹凸不平處，以防止介質(zhì)從結(jié)合面間泄漏。1、 對墊片的要求墊片材料在工作溫度下具有一定的彈性和塑性以及足夠的強(qiáng)度，以保證密封。同時要具有良好的耐腐蝕性。2、 墊片材料的種類和選擇墊片可分為軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種，軟質(zhì)一般為非金屬材料，如硬紙板、橡膠、石棉橡膠板，聚四氟乙烯等。硬質(zhì)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，有扁平的、圓形的、橢圓形的、齒形的、透鏡式的以及其他特殊形狀的。圖5-2為金屬包有石棉襯墊和金屬石棉纏繞式墊片圖5-3為橡膠制O形圈。圖5-4為梯形槽式金屬墊片。圖5-5為密封面凹凸式金屬齒形墊片。圖5-6為密封面透鏡式金屬墊片。金屬墊片的材料一般用08、10、20優(yōu)質(zhì)碳素鋼和1Cr13、1Cr18Ni9不銹鋼，加工精度和表面光潔度要求較高，適用■于高溫高壓閥門。非金屬墊片材料一般塑性較好，用不大的壓力就能達(dá)到密封。適用于低溫低壓閥門。墊片材料可按表5-4選擇。

表5-輪墊片材料口眾質(zhì)『應(yīng)用范圍『□壓力?（妙政e?"福度（°C"□厚紙板日水、W184"□油浸紙板口水、曄『W184%□橡膠板口水、空氣舊: w的5"□石棉根P蒸汽、煤氣?Wg450^□聚四氟乙燎r腐蝕性介質(zhì)9W2部200-□株膠石棉板XB-450^水蒸汽、空氣、煤氣『W68453□X3-35叩:■水蒸汽、空氣、煤氣『W4835帥□XB-200^?水蒸汽、空氣、煤氣『' 甚15『200^ -耐油i橡膠石棍板#"16%3%08鋼與XB-450充填口蒸汽『: 1加45N□08鋼與XB-350充填口蒸汽-4眼35訴ICrl關(guān)0Crl3石棉充填力蒸汽廣100^ .郁％03瑕質(zhì)耐.迪橡膠布相充頊口100^353銅口水蒸汽.空氣9100^250?鋁口水蒸汽.空氣9； 計(jì)35%1口鋼％那鋼矽水蒸汽、油類口200^45服lCrl3^蒸汽、，200^ '55W中皮閥1阻：藏^蒸汽舊一200^600^□蝸蝸％5制造閥門零件材料很多，包括各種小同牌號的黑色金屬和有色金屬及其合金、各種非金屬材料等。制造閥門零件的材料要根據(jù)下列因素來選擇：1、 工作介質(zhì)的壓力、溫度和特性。2、 該零件的受力情況以及在閥門結(jié)構(gòu)中所起作用。3、 有較好的工藝性。4、 在滿足以上條件情況下，要有較低的成本閥桿材料閥桿在閥門開啟和關(guān)閉過程中，承受拉、壓和扭轉(zhuǎn)作用力，并與介質(zhì)直接接觸，同時和填料之間還有相對的摩擦運(yùn)動，因此閥桿材料必須保證在規(guī)定溫度下有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，有一定的耐腐蝕性和抗擦傷性，以及良好的工藝性。常用的閥桿材料有以下幾種。一、 碳素鋼用于低壓和介質(zhì)溫度不超過300°C的水、蒸汽介質(zhì)時，一般選用A5普通碳素鋼。用于中壓和介質(zhì)溫度不超過450C的水、蒸汽介質(zhì)時，一般選用35優(yōu)質(zhì)碳素鋼。二、 合金鋼用于中壓和高壓，介質(zhì)溫度不超過450C的水、蒸汽、石油等介質(zhì)時，一般選用40Cr（銘鋼）。用于高壓、介質(zhì)溫度不超過540C的水、蒸汽等介質(zhì)時，可