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调节阀的材料选用

来源：常熟市常阳仪表科技有限公司 2008年04月11日 14:58

调节阀的材料选用

调节阀材料

　　调节阀各个零部件，特别是与流体接触的阀体和阀内组件，材料的正确选择与调节阀结构型式和公称通径的选择，同样

重要。选择调节阀材料必须考虑以下各个因素。

　　1流体的压力和温度对材料的影响。

　　2流体腐蚀性对材料影响。

　　3流体的空化现象或泥浆流体对材料的影响。

　　4成本材料价格与市场供应、加工性能等。

　　5从结构上考虑，材料组配是否有问题。

阀体材料

　　阀体材料的选择一般要于管道材料，或者根据上述几点因素来选择。

1.温材料

　　作为温材料，必须充分考虑温强度、温下的金相组织变化及耐腐蚀性问题。一般要求合金钢材料含有铬、镍，钼无素

　　常用的阀体材料和标准温度范围如下表所示。

名称	钢号	标准温度范围℃
铸铁	MT200	0～+200
碳钢	ZG230-450	-5～425
不锈钢	1Cr18Ni9	-195～+600
不锈钢	1Cr19Ni12Mo2Ti	-195～+600

　　另外，在温压下，钢受到氢气的浸蚀，一般会造成脱碳

夏氏冲击值 kg ·m
	温度℃ 各种材料的低温冲击5mmU型缺口　　　　图2

现象，引起脆化。钢中加入铬、镍、钼等金属元素后，它与碳元

素结合，可提钢的抗氢腐蚀性。

　图1是碳钢、合金钢在温、压氢气下的使用范围。

温度 ℃
	氧气分压atm 碳钢：合金在温压氢气下的使用范围　　　图1

2.低温材料

　　选低温材料时，要充分考虑材料的低温冲击值，还要考虑材料在低温下出现韧性下降的脆性问题。

　　材料韧性下降那点的温度称做迁移温度。常把15ft-Lb2.07kg-m夏氏冲击值的温度叫做15ft-Lb迁移温度，这个度为结构材

料的Z温度。

　　低温压铸钢有数种材料，但市场供应紧张。

　　奥氏体不锈钢的低温机械性能比较稳定，所以经常采用。

3.耐汽蚀材料

　　当流体是液体，特别是热水时，必须充分考虑材料的耐汽蚀问题。

　　耐汽蚀材料有二大类：

　　a硬度材料或化学镀镍材料等

　　b有坚固的氧化层，韧性和疲劳强度大的材料。Cr-Mo钢，不锈钢等。

　　但一般多选用b类材料。特别当流体是大于100℃的热水时，用Cr-Mo钢。体选择时还要考虑到成本，可用下面公式计

算进行选择。

		P1-Ps
	Cf=
		△P

式中：Cf—空化系数

　　　P1—进口压力

　　　Ps—在进口温度下液体饱和压力kgf/cm²abs

　　　△P—常用压差kgf/cm²

　　　当Cf>2时，可选用碳钢。

　　　　Cf≤时；可选用Cr-Mo钢，不锈钢。

4.耐腐蚀材料

　　金属材料的腐蚀一般分为全面腐蚀、间隙腐蚀、晶间腐蚀、孔腐蚀、应力腐蚀等。没有一种材料能耐上述各种腐蚀。

　　实际上，材料的腐蚀性还与流体种类、深度、温度有关，还与流体是否含有氧化剂和流速等因数有关，这使得材料的选择更

复杂。

　　常用材料耐腐蚀一览表是腐蚀试验结果的总结。这些试验在规定的流体种类、温度、浓度下进行的。仅从表上选择还是不大

，实际选用时，不仅要参照材料耐腐蚀一览表，主要还应结合实际经验来选材。

　　调节阀常用耐腐蚀材料主要有不锈钢、20°合金钢哈斯洛依Haslog“B”、“C”、及钛钢等。

阀内组件材料

阀内组件材料一般用SUS304、SUS316不锈钢，有时根据流体情况，
要进行硬化处理。
不用说，控制空化流体和含有固体颗料的流体，有时根据流体硬化
处理，对于一般的常温、常压差流体也要参参照图3进行硬化处理。
有时根据常压差·常温范围判断可以不做硬化处理，但是，要是阀
长期在苛刻条件下工作，或者阀座要求度、泄漏量，与应考虑硬化
处理。硬化处理有如下几种方法：
1.热处理
●SCS2417Cr—4Ni析出硬化不锈钢
当笼式阀阀体为碳钢或Cr-Mo钢时，标准的阀内组件材料是5CS24,它的耐腐蚀性与SCS13相近。
标准温度范围-40—425℃
●SUS440C 17Cr碳不锈钢
本材料用于100℃以上的热水或温蒸气场合，是一种良的耐汽蚀材料，但其耐腐蚀性比SUS304差、用于腐蚀性流体时，表
面要司太莱堆焊。标准温度范围-5+530℃

局部司太莱堆焊　　　　图4

全部司太莱堆焊　　　图5

局部司太莱堆焊　　　图6

2.堆焊硬化屋

　　司太莱堆焊主要成份Co、Cr、W是一种常用的硬化处理方法，有良的耐腐蚀性能。

　　司太莱堆焊分全面堆焊和密封面局部堆焊两种方法。实际上，究竟要采用哪一种堆焊方式，要视流体的压力、温度及流体是

否是含颗料而定。因此，没有一个规定的标准，而要根据装置的全面设计来决定。

标准温度范围，基材为SUS304、SUS316时，为195～+800℃

　　另外，也有采用镍基合金堆焊的，其性能和用途与上述钴基司太莱合金堆焊相同。

3.表面硬化处理

　　指采用多元素，W、MO、Cr、V、Ti等金属。共渗的阿托铬依表面硬化处理。

　　主要用于笼式阀阀芯材料SUS14的硬化处理，也适用于水、蒸气等无腐蚀性气体。

　　标准温度范围：Z低温度为基体材料的Z低温度、Z温度+500℃

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