李金城 
WCB/LCB/LCC/WC6/WC在閥門中是什么材質(zhì)？
W, Wrought,鑄造；
C-Carbon steel碳鋼；
A，B，C 表示鋼種強(qiáng)度值由低到高
WCA,WCB,WCC表示的是碳鋼，ABC表示強(qiáng)度級別，一般常用WCB。WCB對應(yīng)的管道材質(zhì)應(yīng)為A106B，對應(yīng)鍛件材質(zhì)為A105。
WC6是合金鋼的鑄件，對應(yīng)管道材質(zhì)約為A355 P11，鍛件為A182 F11；
另外還有WC9，耐高溫合金鋼，對應(yīng)約為A355 P22，鍛件對應(yīng)A182 F22。
WC可焊性鑄件
LCB/LCC（ASTM A352）低溫碳鋼
ITCS為進(jìn)行沖擊韌性碳鋼; Impact Test C=Carbon S=Steel（A350）
Split body 分體式，side entry 側(cè)裝（指執(zhí)行機(jī)構(gòu)） 對應(yīng)的是TOP entry 上裝式
閥門常用的碳素鋼鑄件和鍛件材料表
材料狀態(tài) | 國別 | 標(biāo)準(zhǔn)號 | 材料牌號 | ||
鑄件 | 中國 | GB/T 12229 | WCA | WCB | WCC |
ZG205-415 | ZG250-485 | ZG275-485 | |||
美國 | ASTM A216/A216M | WCA | WCB | WCC | |
UNS J02502 | UNS J03002 | UNS J02503 | |||
鍛件 | 中國 | GB/T 12228 GB/T 699 | 25 25Mn 35 40 A105 | ||
美國 | ASTM A105/A105M | A105 | |||
低溫鑄鋼件材料牌號和適用溫度
類型 | C | C | C-Mn | C-Mo | 2.5Ni | Ni-Cr-Mo | 3.5Ni | 4.5Ni | 9Ni | Cr-Ni-Mo |
牌號 | LCA | LCB | LCC | LC1 | LC2 | LC2-1 | LC3 | LC4 | LC9 | CA6NM |
UNS編號 | J02504 | J03303 | J02505 | J12522 | J22500 | J42215 | J31550 | J41500 | J31300 | J91540 |
適用溫度 ℃ | -32 | -46 | -46 | -59 | -73 | -73 | -101 | -115 | -196 | -73 |
閥門常用ASTM材料鍛、鑄件對照表（ASME B16.5）
ASTM鑄件 | ASTM鍛件 | 對應(yīng)中國牌號 | 適用溫度℃ | 適用介質(zhì) |
碳鋼 | ||||
A216 WCB | A105 | 20 | -29~427 | 水、蒸汽、空氣，以及石油產(chǎn)品等 |
低溫碳鋼 | ||||
A352 LCB | A350 LF2 | 16Mn | -46~343 | 低溫介質(zhì) |
A352 LCC | A350 LF2 | 16Mn | -46~343 | 低溫介質(zhì) |
高溫合金鋼 | ||||
A217 WC1 | A182 F1 | 20MnMo | -29~454 | 高溫高壓介質(zhì) |
A217 WC6 | A182 F11 | 15CrMo | -29~552 | 高溫高壓介質(zhì) |
A217 WC9 | A182 F22 | 10Cr2Mo1 | -29~593 | 高溫高壓介質(zhì) |
A217 C5 | A182 F5 | 1Cr5Mo | -29~650 | 腐蝕性高溫介質(zhì) |
A217 C12 | A182 F9 | Cr9Mo1 | -29~593 | 高硫氧化性介質(zhì) |
馬氏體不銹鋼 | ||||
A217 CA15 | A182 F6a | 1Cr13 | -29~371 | 450℃以上強(qiáng)度比304低 |
奧氏體不銹鋼（C≤0.08） | ||||
A351 CF8 | A182 F304 | 0Cr18Ni9 | -196~537 | 腐蝕性介質(zhì) |
A351 CF3 | A182 F304L | -196~425 | 腐蝕性介質(zhì) | |
A351 CF8M | A182 F316 | 0Cr18Ni12Mo2Ti | -196~537 | 腐蝕性介質(zhì) |
A351 CF3M | A182 F316L | -196~425 | 腐蝕性介質(zhì) | |
超低碳奧氏體不銹鋼（C≤0.03） | ||||
A351 CF3 | A182 F304L | 00Cr18Ni10 | -196~427 | 腐蝕性介質(zhì) |
A351 CF3M | A182 F316L | 00Cr18Ni14Mo2 | -196~454 | 腐蝕性介質(zhì) |
特殊合金 | ||||
A351 CN7M | B462 Gr. NO8020 (ALLOY 20) | -29~149 | 氧化性介質(zhì)和各種濃度的硫酸 | |
A494 M-30C (蒙乃爾合金) | B564 Gr. NO4400 | -29~482 | 氫氟酸，海水 | |
哈氏合金H.B H.C | 稀硫酸等的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) | |||
注：1）鍛造閥門閥體材質(zhì)組織致密，不容易有缺陷，結(jié)構(gòu)尺寸不受模具限制，承壓性能可靠，多用于高壓、氧氣工況、小口徑或其他小批量的閥門制造上，一般在高溫、高壓或低溫或特殊介質(zhì)下選擇鍛件；鑄件一般只適用于中低壓，多用于標(biāo)準(zhǔn)化的成型閥門的批量生產(chǎn)上。
2）材料A351 CF3M跟A182 F316L區(qū)別: 兩個標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的材質(zhì)都是316不銹鋼。CF3M 表示鑄件，常用作閥門材料。相對應(yīng)的鍛鋼代號是A182 F316L。ASTM A216 WCB是鑄件，其鍛件是A105；SS304的鑄件是A351-CF8，鍛件是A182-F304。
閥門材質(zhì)選擇
制造閥門零件材料很多，包括各種不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。
第一節(jié) 閥體、閥蓋和閥板（閥瓣）的材料
一、灰鑄鐵：灰鑄鐵適用于公稱壓力PN≤1.0MPa，溫度為-10℃～200℃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-30～300℃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－30～350℃的水、蒸汽、空氣及油品等介質(zhì)。常用牌號有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。
四、碳素鋼（WCA、WCB、WCC）：適用于公稱壓力PN≤32.0MPa，適用于工作溫度在-29~+425℃之間的中、高壓閥門，其中16Mn、30Mn工作溫度為-29～595℃，常用來代替ASTM A105.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。
五、低溫碳鋼（LCB）：適用于公稱壓力PN≤6.4Mpa,溫度≥-196℃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.
六、合金鋼（WC6、WC9），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；WC5、WC9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。
七、奧氏體不銹鋼，適用于工作溫度在-196～+600℃之間的腐蝕性介質(zhì)的閥門。
八、蒙乃爾合金：主要適用于氫氟介質(zhì)的閥門。
九、鑄銅合金：主要適用于工作溫度在-29～595℃之間的氧氣管路用閥門。
表1-1 閥門殼體常用材質(zhì)
殼體材質(zhì) | 標(biāo)準(zhǔn) | 適用溫度/℃ | 適用壓力/MPa | 適用介質(zhì) |
灰鑄鐵 | -15～200 | ≤1.6 | 水、煤氣 | |
黑心可鍛鑄鐵 | -15～300 | ≤2.5 | 水、海水、煤氣、氨 | |
球墨鑄鐵 | -30～350 | ≤4.0 | 水、海水、煤氣、空氣、蒸汽 | |
碳素鋼（WCA、WCB、WCC） | ASTM A216 | -29～425 | ≤32.0 | 無腐蝕性應(yīng)用，包括水，油和氣 |
低溫碳鋼（LCB、LCC） | ASTM A352 | -46～345 | ≤32.0 | 低溫應(yīng)用 |
合金鋼（WC6、WC9） （C5、C12） | ASTM A217 | -29～595 -29～650 | 高壓 | 非腐蝕性介質(zhì) 腐蝕性介質(zhì) |
奧氏體不銹鋼 | ASTM A351 | -196～600 | 腐蝕性介質(zhì) | |
蒙乃爾合金 | ASTM A494 | 400 | 含氫氟酸介質(zhì) | |
哈氏合金 | ASTM A494 | 649 | 稀硫酸等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) | |
鈦合金 | 各種強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) | |||
鑄造銅合金 | -273～200 | 氧氣、海水 | ||
塑料、陶瓷 | ～60 | ≤1.6 | 腐蝕性介質(zhì) |
代碼 | 材質(zhì) | 標(biāo)準(zhǔn) | 適用條件 | 溫度范圍 |
WCB | 碳鋼 | ASTM A216 | 無腐蝕性應(yīng)用，包括水，油和氣 | -29℃～+425℃ |
LCB | 低溫碳鋼 | ASTM A352 | 低溫應(yīng)用 | -46℃～+345℃ |
LC3 | 3.5%鎳鋼 | ASTM A352 | 低溫應(yīng)用 | -101℃～+340℃ |
WC6 | 1.25%鉻0.5%鉬鋼 | ASTM A217 | 無腐蝕性應(yīng)用，包括水，油和氣 | -30℃～+593℃ |
WC9 | 2.25鉻 | |||
C5 | 5%鉻0.5%鉬 | ASTM A217 | 輕度腐蝕性或侵蝕性應(yīng)用及無腐蝕性應(yīng)用 | -30℃～+649℃ |
C12 | 9%鉻1%鉬 | |||
CA15(4) | 12%鉻鋼 | ASTM A217 | 腐蝕性應(yīng)用 | +704℃ |
CA6NM(4) | 12%鉻鋼 | ASTM A487 | 腐蝕性應(yīng)用 | -30℃～+482℃ |
CF8M | 316不銹鋼 | ASTM A351 | 腐蝕性或超低溫或高溫?zé)o腐蝕性應(yīng)用 | -268℃至+649℃，425℃以上要指定碳含量0.04%及以上 |
CF8C | 347不銹鋼 | ASTM A351 | 主要用于高溫，腐蝕性應(yīng)用 | -268℃至+649℃，540℃以上要指定碳含量0.04%及以上 |
CF8 | 304不銹鋼 | ASTM A351 | 腐蝕性或超低溫或高溫?zé)o腐蝕性應(yīng)用 | -268℃至+649℃，425℃以上要指定碳含量0.04%及以上 |
CF3 | 304L不銹鋼 | ASTM A351 | 腐蝕性或無腐蝕性應(yīng)用 | +425℃ |
CF3M | 316L不銹鋼 | ASTM A351 | 腐蝕性或無腐蝕性應(yīng)用 | +454℃ |
CN7M | 合金鋼 | ASTM A351 | 具有很好的抗熱硫酸腐蝕性能 | +425℃ |
M35-1 | 蒙乃爾 | ASTM A494 | 可焊接等級。具有很好的抗所有普通有機(jī)酸和鹽水腐蝕的性能。也具有很高的抗大多數(shù)堿性溶液腐蝕的性能 | +400℃ |
N7M | 哈斯特鎳合金B | ASTM A494 | 特別適用于處理器各種濃度和溫度的氫氟酸。具有很好的抗硫酸和磷酸腐蝕的性能 | +649℃ |
CW6M | 哈斯特鎳合金C | ASTM A494 | 具有很好的抗強(qiáng)氧化環(huán)境腐蝕的性能。在高溫下具有很好的特性，對甲酸(蟻酸)、磷酸、亞硫酸和硫酸具有很高的抗腐蝕性能 | +649℃ |
CY40 | 因科鎳合金 | ASTM A494 | 在高溫應(yīng)用中表現(xiàn)很好。對于強(qiáng)腐蝕流體介質(zhì)具有很好的抗腐蝕性能 |
第二節(jié) 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、鎳基合金（用于腐蝕性介質(zhì)）
第三節(jié) 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(shí)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℃的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用A5普通碳素鋼(現(xiàn)Q275，A3為Q235)。
用于中壓和介質(zhì)溫度不超過450℃的水、蒸汽介質(zhì)時(shí)，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450℃的水、蒸汽、石油等介質(zhì)時(shí)，一般選用 40Cr
（鉻鋼）。
用于高壓、介質(zhì)溫度不超過540℃的水、蒸汽等介質(zhì)時(shí)，可選用38CrMoALA滲氮鋼。
用于高壓、介質(zhì)溫度不超過570℃的蒸汽介質(zhì)時(shí)，一般選用25Cr2MoVA鉻鉬釩鋼。
三、不銹耐酸鋼
用于中壓和高壓、介質(zhì)溫度不超過450℃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(shí)，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600℃的高溫閥門時(shí)，可選用4Cr10Si2Mo馬氏體型耐熱鋼和4Cr14Ni14W2Mo奧氏體型耐熱鋼。
第四節(jié) 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(shí)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(shí)，可選用35、40等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不銹耐酸鋼。工作條件不允許下列情況。
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(shí)，如對銅有腐蝕的氨介質(zhì)。
選用鋼制閥桿螺母時(shí)，要特別注意螺紋的咬死現(xiàn)象。
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