閥門設計和選材時必須重點考慮的問題之一是閥門的工作溫度。為了規範閥門主體材料的適宜工作溫度, 從各種類型的閥門用鋼和合金牌號的材料性能方面對我國石油化工、化工、化肥、電力及冶金等行業用的閥門主體材料的適宜工作溫度及相關要求作出了明確的規定, 供閥門產品設計、製造及檢驗時用。另外, 從技術管理和生產管理及物資採購等方面考慮, 對每種類型的鋼應選用綜合性能良好的, 不宜選用過多的鋼號和合金牌號, 以防造成混亂。
1、超低溫閥門( - 254 (液氫) ～ - 101 ℃ (乙烯) ) 主體材料必須選用面心立方晶格的奧氏體不鏽鋼、銅合金或鋁合金, 其熱處理后的低溫力學性能, 特別是低溫衝擊韌性必須達到標準的要求。下列奧氏體不鏽鋼可用於製造超低溫閥門。ASTMA351 CF8M、CF3M、CF8 和CF3 , ASTM A182F316 、F316L 、F304 和F304L , ASTM A433 316、316L 、304 、304L 和CF8D。超低溫閥門的閥體、閥蓋、閘板或閥瓣等在精加工前, 必須在液氮( - 196 ℃) 中進行深冷處理。
2、高溫閥門 鉻- 鉬系高溫鋼 閥門選用的Cr - Mo 高溫鑄鋼主要是採用ASTM A217 標準中的WC6 、WC9 和C5(ZG1Cr5Mo) , 其對應的軋材分別為ASTM A182中的F11 、F22 和F5 。
(1) 低鉻級鉻- 鉬鋼 低鉻級鉻- 鉬鋼有WC6 、WC9 、F11 和F22 , 其適用的工作介質為水、蒸汽和氫氣, 不宜用於含硫油品。WC6 和F11 適宜工作溫度為- 29～540 ℃, WC9 和F22 適宜工作溫度為- 29～570 ℃。
(2 ) 鉻五鉬高溫鋼 鉻五鉬高溫鋼有C5(ZG1Cr5Mo) 和F5 , 其適用的工作介質為水、蒸汽、氫氣和含硫油品等。C5 (ZG1Cr5Mo) 如果用於水蒸汽時, 其最高工作溫度為600 ℃。用於含硫油品等工作介質時, 其最高工作溫度為550 ℃。因此, 規定C5 (ZG1Cr5Mo) 的工作溫度為≤550 ℃。
3、耐蝕鎳基合金 耐蝕鎳基合金閥門主要是選用ASTM A494 標準中的鑄造蒙乃爾合金
1) 、鑄鎳合金(CZ - 100) 、英康乃爾合金(CY - 40) 、哈氏合金B (N - 12MV、N - 7M) 及哈氏合金C (CW -(1) 蒙乃爾合金 蒙乃爾合金(Monel) 具有較高的強度和韌性, 特別是具有優異的抗還原酸及強鹼介質和海水等腐蝕的性能。因此, 通常用於製造輸送氫氟酸、鹽水、中性介質、鹼鹽及還原性酸等介質的設備和閥門, 也適用於乾燥氯氣、氯化氫氣、425 ℃高溫氯氣及450 ℃高溫氯化氫氣等介質,但不抗含硫介質和氧化性介質(如硝酸及含氧高的介質) 的腐蝕。整體是蒙乃爾合金的閥門材料代號為MM , 內件是蒙乃爾合金的閥門, 殼體為碳素鋼時閥門材料代號為C/ M、殼體為CF8 時閥門材料代號為P/ M、殼體為CF8M 時閥門材料代號為R/M。蒙乃爾合金M35 - 1 、Monel 400 和MonelK500 合金的適宜工作溫度為- 29～480 ℃。
(2) 鑄鎳合金 鑄鎳合金(CZ - 100) 的化學成分為95 %Ni 和1100 %C , 其無對應的軋材。當CZ - 100 用於高溫高濃度或無水鹼溶液中時, 具有優異的耐蝕性能。CZ - 100 常用於在高腐蝕濃度(包括熔融無水苛性鈉) 的氯鹼生產中以及用於不能有銅和鐵等金屬污染產品的場合。鑄鎳合金CZ- 100 閥門的材料代號為Ni 。CZ - 100 合金適宜工作溫度為- 29～316 ℃。
(3) 哈氏合金 哈氏合金(Hastelloy) 是商業名稱, 它包括有一系列的合金牌號, 用於耐蝕閥門上的主要是哈氏合金B (Hastelloy B) 和哈氏合金C (Hastelloy C) 這兩類。哈氏合金B (Hastelloy B) 的鑄造合金牌號在ASTM A494 標準中為N - 12MV (N - 12M - 1) 及N - 7M (有的資料稱之為N - 12M - 2 , 也稱它為Chlorimet 2 合金) , 其軋材牌號為ASTM B335標準中的UNS N10665 。哈氏合金B 對各種濃度的鹽酸均耐蝕, 對非氧化性鹽及酸亦耐蝕。哈氏合金B 的耐蝕閥門, 從耐蝕性及抗晶間腐蝕性考慮宜選用低碳級的哈氏合金B (N - 7M) 。哈氏合金的材質代號閥門行業尚無規定, 哈氏合金B 閥門的材質代號, 可直接用其鑄造合金牌號來表示。哈氏合金B 適宜工作溫度為- 29 ℃～425 ℃。
