WCB/LCB/LCC/WC6/WC在阀门中是什么材质?
W, Wrought,铸造;
C-Carbon steel碳钢;
A,B,C 表示钢种强度值由低到高
WCA,WCB,WCC表示的是碳钢,ABC表示强度级别,一般常用WCB。WCB对应的管道材质应为A106B,对应锻件材质为A105。
WC6是合金钢的铸件,对应管道材质约为A355 P11,锻件为A182 F11;
另外还有WC9,耐高温合金钢,对应约为A355 P22,锻件对应A182 F22。
WC可焊性铸件
LCB/LCC(ASTM A352)低温碳钢
ITCS为进行冲击韧性碳钢; Impact Test C=Carbon S=Steel(A350)
Split body 分体式,side entry 侧装(指执行机构) 对应的是TOP entry 上装式
阀门常用的碳素钢铸件和锻件材料表
材料状态 | 国别 | 标准号 | 材料牌号 | ||
铸件 | 中国 | GB/T 12229 | WCA | WCB | WCC |
ZG205-415 | ZG250-485 | ZG275-485 | |||
美国 | ASTM A216/A216M | WCA | WCB | WCC | |
UNS J02502 | UNS J03002 | UNS J02503 | |||
锻件 | 中国 | GB/T 12228 GB/T 699 | 25 25Mn 35 40 A105 | ||
美国 | ASTM A105/A105M | A105 |
低温铸钢件材料牌号和适用温度
类型 | C | C | C-Mn | C-Mo | 2.5Ni | Ni-Cr-Mo | 3.5Ni | 4.5Ni | 9Ni | Cr-Ni-Mo |
牌号 | LCA | LCB | LCC | LC1 | LC2 | LC2-1 | LC3 | LC4 | LC9 | CA6NM |
UNS编号 | J02504 | J03303 | J02505 | J12522 | J22500 | J42215 | J31550 | J41500 | J31300 | J91540 |
适用温度 ℃ | -32 | -46 | -46 | -59 | -73 | -73 | -101 | -115 | -196 | -73 |
阀门常用ASTM材料锻、铸件对照表(ASME B16.5)
ASTM铸件 | ASTM锻件 | 对应中国牌号 | 适用温度℃ | 适用介质 |
碳钢 | ||||
A216 WCB | A105 | 20 | -29~427 | 水、蒸汽、空气,以及石油产品等 |
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 | 20MnMo | -29~454 | 高温高压介质 |
A217 WC6 | A182 F11 | 15CrMo | -29~552 | 高温高压介质 |
A217 WC9 | A182 F22 | 10Cr2Mo1 | -29~593 | 高温高压介质 |
A217 C5 | A182 F5 | 1Cr5Mo | -29~650 | 腐蚀性高温介质 |
A217 C12 | A182 F9 | Cr9Mo1 | -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 CF3 | A182 F304L | -196~425 | 腐蚀性介质 | |
A351 CF8M | A182 F316 | 0Cr18Ni12Mo2Ti | -196~537 | 腐蚀性介质 |
A351 CF3M | A182 F316L | -196~425 | 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 | B462 Gr. NO8020 (ALLOY 20) | -29~149 | 氧化性介质和各种浓度的硫酸 | |
A494 M-30C (蒙乃尔合金) | B564 Gr. NO4400 | -29~482 | 氢氟酸,海水 | |
哈氏合金H.B H.C | 稀硫酸等的强腐蚀性介质 |
注:1)锻造阀门阀体材质组织致密,不容易有缺陷,结构尺寸不受模具限制,承压性能可靠,多用于高压、氧气工况、小口径或其他小批量的阀门制造上,一般在高温、高压或低温或特殊介质下选择锻件;铸件一般只适用于中低压,多用于标准化的成型阀门的批量生产上。
2)材料A351 CF3M跟A182 F316L区别: 两个标准对应的材质都是316不锈钢。CF3M 表示铸件,常用作阀门材料。相对应的锻钢代号是A182 F316L。ASTM A216 WCB是铸件,其锻件是A105;SS304的铸件是A351-CF8,锻件是A182-F304。
阀门材质选择
制造阀门零件材料很多,包括各种不同牌号的黑色金属和有色金属及其合金、各种非金属材料等。制造阀门零件的材料要根据下列因素来选择:
1、工作介质的压力、温度和特性。
2、该零件的受力情况以及在阀门结构中所起作用。
3、有较好的工艺性。
4、在满足以上条件情况下,要有较低的成本。
第一节 阀体、阀盖和阀板(阀瓣)的材料
一、灰铸铁:灰铸铁适用于公称压力PN≤1.0MPa,温度为-10℃~200℃的水、蒸汽、空气、煤气及油品等介质。灰铸铁常用牌号为:HT200、HT250、HT300、HT350。
二、可锻铸铁:适用于公称压力PN≤2.5MPa,温度为-30~300℃的水、蒸汽、空气及油品介质,常用牌号有:KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10。
三、球墨铸铁:适用于PN≤4.0MPa,温度为-30~350℃的水、蒸汽、空气及油品等介质。常用牌号有:QT400-15、QT450-10、QT500-7。
四、碳素钢(WCA、WCB、WCC):适用于公称压力PN≤32.0MPa,适用于工作温度在-29~+425℃之间的中、高压阀门,其中16Mn、30Mn工作温度为-29~595℃,常用来代替ASTM A105.常用牌号有WC1、WCB、ZG25及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。
五、低温碳钢(LCB):适用于公称压力PN≤6.4Mpa,温度≥-196℃乙烯,丙烯,液态天然气,液氮等介质,常用牌号有ZG1Cr18Ni9、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、ZG0Cr18Ni9.
六、合金钢(WC6、WC9),适用于工作温度在-29~595℃之间的非腐蚀性介质的高温高压阀门;WC5、WC9适用于工作温度在-29~650℃之间的腐蚀性介质的高温高压阀门。
七、奥氏体不锈钢,适用于工作温度在-196~+600℃之间的腐蚀性介质的阀门。
八、蒙乃尔合金:主要适用于氢氟介质的阀门。
九、铸铜合金:主要适用于工作温度在-29~595℃之间的氧气管路用阀门。
表1-1 阀门壳体常用材质
壳体材质 | 标准 | 适用温度/℃ | 适用压力/MPa | 适用介质 |
灰铸铁 | -15~200 | ≤1.6 | 水、煤气 | |
黑心可锻铸铁 | -15~300 | ≤2.5 | 水、海水、煤气、氨 | |
球墨铸铁 | -30~350 | ≤4.0 | 水、海水、煤气、空气、蒸汽 | |
碳素钢(WCA、WCB、WCC) | ASTM A216 | -29~425 | ≤32.0 | 无腐蚀性应用,包括水,油和气 |
低温碳钢(LCB、LCC) | ASTM A352 | -46~345 | ≤32.0 | 低温应用 |
合金钢(WC6、WC9) (C5、C12) | ASTM A217 | -29~595 -29~650 | 高压 | 非腐蚀性介质 腐蚀性介质 |
奥氏体不锈钢 | ASTM A351 | -196~600 | 腐蚀性介质 | |
蒙乃尔合金 | ASTM A494 | 400 | 含氢氟酸介质 | |
哈氏合金 | ASTM A494 | 649 | 稀硫酸等强腐蚀性介质 | |
钛合金 | 各种强腐蚀性介质 | |||
铸造铜合金 | -273~200 | 氧气、海水 | ||
塑料、陶瓷 | ~60 | ≤1.6 | 腐蚀性介质 |
代码 | 材质 | 标准 | 适用条件 | 温度范围 |
WCB | 碳钢 | ASTM A216 | 无腐蚀性应用,包括水,油和气 | -29℃~+425℃ |
LCB | 低温碳钢 | ASTM A352 | 低温应用 | -46℃~+345℃ |
LC3 | 3.5%镍钢 | ASTM A352 | 低温应用 | -101℃~+340℃ |
WC6 | 1.25%铬0.5%钼钢 | ASTM A217 | 无腐蚀性应用,包括水,油和气 | -30℃~+593℃ |
WC9 | 2.25铬 | |||
C5 | 5%铬0.5%钼 | ASTM A217 | 轻度腐蚀性或侵蚀性应用及无腐蚀性应用 | -30℃~+649℃ |
C12 | 9%铬1%钼 | |||
CA15(4) | 12%铬钢 | ASTM A217 | 腐蚀性应用 | +704℃ |
CA6NM(4) | 12%铬钢 | ASTM A487 | 腐蚀性应用 | -30℃~+482℃ |
CF8M | 316不锈钢 | ASTM A351 | 腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应用 | -268℃至+649℃,425℃以上要指定碳含量0.04%及以上 |
CF8C | 347不锈钢 | ASTM A351 | 主要用于高温,腐蚀性应用 | -268℃至+649℃,540℃以上要指定碳含量0.04%及以上 |
CF8 | 304不锈钢 | ASTM A351 | 腐蚀性或超低温或高温无腐蚀性应用 | -268℃至+649℃,425℃以上要指定碳含量0.04%及以上 |
CF3 | 304L不锈钢 | ASTM A351 | 腐蚀性或无腐蚀性应用 | +425℃ |
CF3M | 316L不锈钢 | ASTM A351 | 腐蚀性或无腐蚀性应用 | +454℃ |
CN7M | 合金钢 | ASTM A351 | 具有很好的抗热硫酸腐蚀性能 | +425℃ |
M35-1 | 蒙乃尔 | ASTM A494 | 可焊接等级。具有很好的抗所有普通有机酸和盐水腐蚀的性能。也具有很高的抗大多数碱性溶液腐蚀的性能 | +400℃ |
N7M | 哈斯特镍合金B | ASTM A494 | 特别适用于处理器各种浓度和温度的氢氟酸。具有很好的抗硫酸和磷酸腐蚀的性能 | +649℃ |
CW6M | 哈斯特镍合金C | ASTM A494 | 具有很好的抗强氧化环境腐蚀的性能。在高温下具有很好的特性,对甲酸(蚁酸)、磷酸、亚硫酸和硫酸具有很高的抗腐蚀性能 | +649℃ |
CY40 | 因科镍合金 | ASTM A494 | 在高温应用中表现很好。对于强腐蚀流体介质具有很好的抗腐蚀性能 |
第二节 密封面材料
密封面是阀门最关键的工作面,密封面质量的好坏关系到阀门的使用寿命,通常密封面材料要考虑耐腐蚀,耐擦伤,耐冲蚀,抗氧化等因素。通常分两大类:
(一)软质材料
1、橡胶(包括丁睛橡胶,氟橡胶等)
2、塑料(聚四氟乙烯,尼龙等)
(二)硬密封材料
1、铜合金(用于低压阀门)
2、铬不锈钢(用于普通高中压阀门)
3、司太立合金(用于高温高压阀门及强腐蚀阀门)
4、镍基合金(用于腐蚀性介质)
第三节 阀杆材料
阀杆在阀门开启和关闭过程中,承受拉、压和扭转作用力,并与介质直接接触,同时和填料之间还有相对的摩擦运动,因此阀杆材料必须保证在规定温度下有足够的强度和冲击韧性,有一定的耐腐蚀性和抗擦伤性,以及良好的工艺性。常用的阀杆材料有以下几种。
一、碳素钢
用于低压和介质温度不超过300℃的水、蒸汽介质时,一般选用A5普通碳素钢(现Q275,A3为Q235)。
用于中压和介质温度不超过450℃的水、蒸汽介质时,一般选用35优质碳素钢。
二、合金钢
用于中压和高压,介质温度不超过450℃的水、蒸汽、石油等介质时,一般选用 40Cr
(铬钢)。
用于高压、介质温度不超过540℃的水、蒸汽等介质时,可选用38CrMoALA渗氮钢。
用于高压、介质温度不超过570℃的蒸汽介质时,一般选用25Cr2MoVA铬钼钒钢。
三、不锈耐酸钢
用于中压和高压、介质温度不超过450℃的非腐蚀性介质与弱腐蚀性介质,可选用1Cr13、2Cr13、3Cr13铬不锈钢。
用于腐蚀性介质时,可选用Cr17Ni2、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr18Ni12Mo3Ti等不锈耐酸钢和PH15-7Mo沉淀硬化钢。
四、耐热钢
用于介质温度不超过600℃的高温阀门时,可选用4Cr10Si2Mo马氏体型耐热钢和4Cr14Ni14W2Mo奥氏体型耐热钢。
第四节 阀杆螺母材料
阀杆螺母在阀门开启和关闭过程中,直接承受阀杆轴向力,因此必须具备一定的强度。同时它与阀杆是螺纹传动,要求摩擦系数小,不生锈和避免咬死现象。
一、铜合金
铜合金的摩擦系数较小,不生锈,是目前普遍采用的材料之一。对于Pg<1.6Mpa的低压阀门可采用ZHMn58-2-2铸黄铜。对于Pg16-6.4Mpa的中压阀门可采用ZQAL9-4无锡青铜。对于高压阀门可采用ZHAL66-6-3-2铸黄铜。
二、钢
当工作条件不允许采用铜合金时,可选用35、40等优质碳素钢,2Cr13、1Cr18Ni9、Cr17Ni2等不锈耐酸钢。工作条件不允许下列情况。
1、用于电动阀门上,带有瓜形离合器的阀杆螺母,需要进行热处理获得高的硬度或表面硬度。
2、工作介质或周围环境不适合选用铜合金时,如对铜有腐蚀的氨介质。
选用钢制阀杆螺母时,要特别注意螺纹的咬死现象。
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