阀门材料知识培训

低达-101℃的环境
C-1/2Mo A217 WC1 -29~468
11/4Cr1/2Mo
A217 WC6 -29~593
合
2-
金 1/4Cr-
高
1Mo A217 WC9 -29~593
温
钢
5Cr-
1/2Mo
A217 C5 -29~648
9Cr-1Mo A217 C12
9Cr1Mo-V
A217 C12A
沉淀硬化不锈钢
是通过热处理手段使钢中的碳化物沉淀析出，从而达到提高强度目的的钢。
镍和镍合金
• 定义：
工业纯镍的含镍量一般超过99%。不锈钢的含镍量低于30%。含镍量超过50%的合金 为镍基合金。含镍量为30%~50%且含镍与含铁量之和超过50%的合金为铁镍基合金。
• 分类
工业纯镍 镍基合金 铁镍合金
• 哈氏合金
哈氏合金是镍基合金中的NI-MO系、NI-CR-MO系、NI-SI系耐蚀耐热合金。用于耐蚀阀门上的主 要是哈氏合金B和哈氏合金C这两大类。在盐酸、硫酸、磷酸等还原性酸介质中有良好的耐蚀性， 特别在盐酸中效果最突出。
哈氏合金铸造性能较差。补焊较困难。
镍和镍合金
• 哈氏合金
在镍合金中加入的钼量超过16%后，能显著提高在盐酸中的耐蚀性，尤其是HASTELLOY B，对应铸件N12MV、N-7M，属于镍钼合金，对常压下所有浓度温度的盐酸都有良好的耐蚀性。由于不锈钢和绝大多数其 他金属和合金在盐酸中的耐蚀性都很差，因此镍钼合金的耐盐酸腐蚀性能显得尤为可贵。除盐酸外，镍钼合 金还能耐硫酸、磷酸、氢氟酸、溴酸、甲酸、醋酸和其他有机酸等非氧化性酸的腐蚀。镍钼合金在 600~900℃和1300℃两个晶间腐蚀敏化温度区域会产生晶间腐蚀。降低HASTELOY B中的碳含量到低于 0.02%，硅含量低于0.1%，铁含量低于2%即是HASTELLOY B-2，可以提高焊后状态的抗晶间腐蚀性能。 HASTELLOY B、HASTELLOY B-2特别是后者，在沸腾的任何浓度的盐酸中有良好的耐腐蚀性能。
镍和镍合金
• 蒙乃尔合金，镍铜合金
腐蚀特点：具有优良抗还原性酸介质。特别是在高温氟化氢气体和氢氟酸溶液中有优良 的耐蚀性，耐任何浓度氢氟酸溶液的腐蚀。主要应用于高温高温氟化氢气体和氢氟 酸溶液工况。镍铜合金含铜约30%，为MONEL合金。对非氧化性酸，特别是氢氟酸 有很好的耐蚀性，不耐氧化性酸和氧化性溶液、熔盐、熔融金属、熔硫和高温含硫 气体的腐蚀。MONEL合金易产生应力开裂，最好在530~650℃退火消除应力后使用。 其典型成分为70%NI和30%CU。有优良的抗还原酸及强碱介质和海水等腐蚀的性能， 通常用于制造输送氢氟酸、盐水、中性介质、碱盐、及还原性酸性介质。也适用于 干燥氯气、氯化氢气、高温氯气（425℃）及高温氯化氢（450℃），但不抗含硫介 质和氧化性介质（如硝酸，含氧量高的介质）的腐蚀，因为镍与硫和氧有剧烈反应， 易形成NI3S2和NIO。
-29~648
12CrMo 1Cr5Mo
适用于温度高达593℃非腐蚀性高温介质
适用于温度高达648℃，要求很好的耐腐 蚀和氧化作用，及抗蠕变强度的应用环 境。
适用于温度高达648℃,与其它等级的不 锈钢相比，具有最好的耐 腐蚀和氧化作用的性能。
适用于温度高达648oC。具有优异的高温 特性。
不锈钢
阀门材料知识培训阀门材料?金属材料?非金属材料?金属材料常用热处理介绍各?nace要求时各种阀门材料的要求?学习和获得材料知识的路径金属材料?铸铁?碳钢?合金钢?不锈钢?镍和镍合金?钛和钛合金铸铁?灰铸铁ht200ht250ht300ht350?可可kht30008khz45008ktb35004锻铸铁?球墨铸铁qt35022qt40018碳钢中国具体类型标准钢号依据铸具体类型标准钢号依据铸件astm铸件astm锻件中国铸件牌号锻件中国铸件牌号中国锻件牌号锻件牌号使用温度使用温件简介和适用介质牌号使用温度牌号使用温度csi度csia216碳素钢碳素钢a216wcb29427a10529427wcb20介质
工业纯钛的特点是：强度不高，但塑性好，易于加工成形，冲压、焊接、可切削加工性能良好； 在大气、海水、湿氯气及氧化性、中性、弱还原性介质中有良好的耐蚀性，抗氧化性优于大多 数奥氏体不锈钢；但耐热性较差，使用温度不高。工业纯钛按其含杂质含量的不同，分为TA1、 TA2、TA3。这三种的杂质元素是逐渐增加的，故机械强度和硬度也是逐级增加，但塑性和韧 性相应下降。最常用的工业纯钛是TA2，对耐磨和强度要求较高时采用TA3，对要求较好的成 型性能时采用TA1
镍和镍合金典型材料介绍
• 纯镍
常用典型材料NI201 铸件牌号CZ-100 在热浓碱液中耐蚀性极好，且不产生碱脆型应力腐蚀开裂。纯镍在中性和微酸性溶液
（包括一些稀的非氧化酸、有机酸）及有机溶剂、海水等中耐蚀性良好。纯镍不耐 氧化性酸、含有氧化剂的溶液及多数熔融金属的腐蚀，在高温含硫气体中易腐蚀变
脆。 主要应用于高温浓碱腐蚀介质工况。
钛和钛合金
• 简介：
钛的储量是非常丰富的，在地壳外层16KM的范围内，含有0.4%的钛，其含量在金属中仅次于铝、铁和镁， 居第4位，钛的含量约为铁的1/4，铬的20倍，镍的30倍，铜的60倍，钼的600倍，我国钛的含量居世界首位。 钛的比重轻，强度高，比强度高，因而钛大量应用于军用飞机。而民用方面主要利用钛优异的耐腐蚀性能。 钛是一种钝化倾向很强的金属，极易与氧反映而在其表面生成一层氧化膜（主要是TIO2）。在许多腐蚀性介 质中，这种氧化膜是很稳定的，较难溶解，即使遭到破坏，只要有充足的氧，也能自行修复而很快重新生成 （自钝化功能）。钛阀门主要是利用钛金属材料在强腐蚀环境中氧化薄膜有很好的稳定性和自钝化能力，这 一特性来抵抗多种苛刻工况强腐蚀。钛阀门能否抵抗工作环境介质的腐蚀，关键在于其表面的“钝性氧化膜” 在腐蚀介质中的化学稳定性。对于中性、氧化性、弱还原性介质环境“钝性氧化膜”本身有着很好的稳定性。 对于高温或PH值较低的还原性腐蚀介质，为提高其“钝性氧化膜”的稳定性，可通过加入缓蚀剂（如空气、 水、重金属离子和阴离子等），如钛表面改性处理，阳极化处理等方法，来提高“钛“在还原性介质中的耐 腐蚀性及表面硬度来满足使用要求。
-29~648 -29~648
A182
F1
-29~468 ZG20Mo
适用于温度高达468℃非腐蚀性高温介质
A182
F11
-29~593 ZG15CrMo 15CrMo 适用于温度高达593℃非腐蚀性高温介质
A182 F22
-29~593
A182 F5
-29~648
A182
F9
-29~648
A182 F91
镍和镍合金
• 因科镍尔合金（INCONEL600、INCONEL690）镍铬合金
腐蚀特点：在高浓氯化物溶液中有很好的耐应力腐蚀性能，特别是INCONEL690在高 温水或含有NAOH的高温水中有着非常优异的抗应力腐蚀性能。广泛应用于高温水、 高温碱溶液腐蚀工况及核动力轻水堆高温水腐蚀工况。
镍铬合金中常含有一些铁，含铁量较低的有INCONEL合金，含铁量较高的有 INCOLOY合金。镍铬合金中的含铬量与不锈钢的含铬量类似，因而在一般的腐蚀介 质中耐蚀性和不锈钢类似；由于镍含量比不锈钢高，因而对热碱液和碱性硫化物的 耐蚀性及抗高温氧化性能优于不锈钢。
• 马氏体不锈钢
马氏体不锈钢是一类可以通过热处理（淬火、回火）对其性能进行调整的不锈钢， 通俗地讲，是一类可硬化的不锈钢。典型牌号为Cr13型，如2Cr13 ,3Cr13 ,1Cr13等。 淬火后硬度较高，不同回火温度具有不同强韧性组合 。
不锈钢
• 双相不锈钢
奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢，以F51为代表。在含C较低的情况 下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。该类钢兼有奥氏体和铁素体不 锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性 能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热 系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和 耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一 种节镍不锈钢。
阀门材料知识培训
阀门材料
• 金属材料 • 非金属材料 • 金属材料常用热处理介绍 • NACE要求时,各种阀门材料的要求 • 学习和获得材料知识的路径
金属材料
• 铸铁 • 碳钢 • 合金钢 • 不锈钢
• 镍和镍合金 • 钛和钛合金
铸铁
• 灰铸铁 HT200、HT250、HT300、HT350 • 可锻铸铁KHT300-08、KHZ450-08、KTB350-04 • 球墨铸铁QT350-22、QT400-18
• 不锈钢的定义
不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液，或其他腐蚀介质中具有 一定化学稳定性的钢的总称，是一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面 和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面 性能。代表性能的有13铬钢（1Cr13)，18-铬镍钢(F316)等高合金钢。 从 金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔 离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。
20 简介：可焊高温用碳素钢。
低温 碳钢
C-Si C-Mn-Si
A352 LCB
A352 LCC
-46~343 -46~343
A350 LF2 A350 LF2
-46~343 -46~343
ZG25Mn 16Mn
介质：适用于低达-46℃的环
ZG20SiM
境；
n
16Mn 简介：铁素体铸钢。
合金钢
低 合 金 钢 （ 低 温）
C-1/2Mo 2-1/2Ni 3-1/2Ni
A352 LC1 A352 LC2 A352 LC3
-59~343 -73~343 -101~343
A350 LF3
ZG20MnMo 20MnMo 适用于低达-59℃的环境
ZG2.5Ni
2.5Ni
适用于低达-73℃的环境
-101~343 ZG3.5Ni
3.5Ni
为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。
• 不锈钢分类
以金相组织的分类： ①奥氏体不锈钢 ②铁素体不锈钢 ③马氏体不锈钢 ④双相不锈钢
⑤沉淀硬化不锈钢
不锈钢
• 奥氏体不锈钢
在常温下具有奥氏体组织的不锈钢，以F316、F304为代表，有良好的综合力学性能 和工艺性能，但强度、硬度偏低。
NI-SI系哈氏合金（HASTELLOY D）主要用于耐硫酸腐蚀。 镍钼合金中加入铬即成为镍铬钼合金。典型的有HASTELLOY C、HASTELLOY C-4、HASTELLOY C-276，
可耐氧化性酸的腐蚀，也可以耐硝酸和硫酸等混酸的腐蚀，但在盐酸中的耐蚀性不如镍钼合金。 HASTELLOY C在704~1038℃的敏化温度区域会产生晶间腐蚀，在氧化性介质和含氯化物的介质中容易产生 晶间腐蚀。降低碳含量（C≤0.02%），硅含量（SI≤0.8%）即为HASTELLOY C-276。降低碳含量到 C≤0.015%，并加入钛，即成为HASTELLOY C-4，均具有更好的抗晶间腐蚀敏感性。 镍铬钼合金，HASTELLOY C对应铸件牌号CW-12M、CW-7M HASTELLOY C-276对应铸件牌号CW-6MC 在含有F-、CL-等离子的氧化性酸中，在含有氧化剂的还原性酸中，在氧化性酸加还原性酸的混酸中，在湿氯和 含氯气的水溶液中，都有良好的耐蚀性。其突出特点是在强腐蚀的氧化性和还原性酸介质中具有优良的耐蚀 性。
钛和钛合金
• 适用的介质 ：
由于钛的耐蚀性依赖于氧化膜的存在，因此钛在氧化性介质和中性介质中具有优异的耐蚀性，在 弱还原性介质以及含有氧化剂或添加剂的某些还原性介质中也有一定的耐蚀性。
• 钛阀门在大气、淡水、海水、高温、水蒸汽中，几乎不腐蚀。 • 钛阀门在碱性介质中非常耐腐蚀； • 钛阀门抗氯离子（C L）能力非常强，具有优良的抗氯离子耐蚀能力。 • 钛阀门在王水、次氯酸钠、氯水、湿氯气等介质中有很好的耐腐蚀性。 • 各种温度浓度的硝酸和醋酸中耐蚀性极好。但要注意在发烟硝酸中，当过剩的NO2超过2%而含
碳钢
具体 类型
标准钢 号
(依据铸 件）
ASTM铸件
使用温度
牌号
℃
ASTM锻件
牌号
使用温 度℃
中国铸件 牌号
中国 锻件 牌号
简介和适用介质
碳素 钢
C-Si C-Mn-Si
A216 WCB
A216 WCC
-29~427 A105 -29~427 A105
-29~427 WCB -29~427 WCC
20 介质：水、蒸汽、空气、氨 （干）、氮、石油制品等介 质；
• 铁素体不锈钢
在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢，以F430为代表。含铬量在11%~30%，具 有体心立方晶体结构。这类钢一般不含镍 ，是节镍钢种。强度较高，而冷加工硬化 倾向较低，耐氯化物应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀性能优良，但是对晶间 腐蚀敏感，低温韧性较差。这类钢具导热系数大，膨胀系数小、抗氧化性好、抗应 力腐蚀优良等特点，多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这 类钢存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制了它的应用。炉外 精炼技术（AOD或VOD）的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低，因此使这类钢获 得广泛应用。