特材阀门调研报告

1、特材阀门 特种合金阀门主要是镍合金、钛合金和锆合金三大系列为主体制成的阀门 。合金的常用材料牌号有： TA1,TA2,TA9,TA10,TC4,Gr2,Gr5,Gr12,Gr13 等。锆合金的常用材料牌号有：R60702，R60703， R60704，R60705， R60706 等。镍和镍合金材料的体系较为庞大，在我国分为高温合金（GB/15007）。而在国际采购中，采购商又多习惯采用美国材料协会 ASTM A494，ASTM B164 和 ASTM B564 以及美国（SAE）和（ASTM）的 UNS 统一编号。主要有纯镍、蒙乃尔合金、哈氏合金、因科镍等。 陶瓷具有良好的高温力学稳定性，抗

2、蠕变性、耐化学侵蚀性、耐磨损、抗冲刷、硬度高等 特点，被当今国际上视为“第三代”新型密封材料，以陶瓷作为内衬或外衬的阀门在冶金、矿、 业、煤化工等行业得到很好的应用。镍阀门纯镍、英科乃尔、蒙乃尔合金、哈氏合金、因科洛伊）镍阀门的概述镍及镍基合金耐蚀阀门耐工况介质腐蚀针对性强、应用性价比高被广泛用于化学、石油化工、冶金、原子能、海洋开发、电厂脱硫等工业领域输送管线控制系统中，解决一般的不锈钢和其它金属、非金属材料无法解决的腐蚀问题，保证管线控制阀门在极端苛刻腐蚀介质中长期安全、可靠、稳定运行。是耐蚀合金属材料阀门非常重要的一类。纯镍耐蚀阀门、镍铬合金耐蚀阀门、镍铜合金耐蚀阀门、镍钼合金、镍铬钼合

3、金耐蚀阀门、因科洛伊合金阀门、镍阀门主导产品镍球阀、镍闸阀、镍截止阀、镍止回阀、镍球阀、镍旋塞阀、镍蝶阀、镍放料阀及非标阀门。钛阀门钛是一种具有高度化学活性的的金属。但是，它对许多腐蚀介质都呈现出特别优异的耐腐蚀性。原因是钛和氧有很好的亲合力，极易与氧反应而在其表面生成一层坚固而致密的钝性氧化薄膜。钛阀在许多苛刻腐蚀工况介质中，这层氧化薄膜十分稳定，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。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

4、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”本身就有着很好的稳定性。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），如钛表面离子改性处理，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。钛阀门的应用钛和钛合金是一种新兴的、很有发展前途的金属材料。钛具有比重轻、强度高、耐腐蚀、耐压性好等突出优点，钛阀门被广泛用于航空、宇宙开发、海洋工程、石油、化工、轻工、食品加工、冶金、电力、医药卫生、仪器仪表等行业部门。钛还具有优良的耐海水腐蚀、耐海水冲刷的性能，因而成为舰船用耐

5、海水腐蚀材料中的一颗“新星”，在舰船、滨海电站、海水淡化方面也得到广泛的应用。钛阀门由于它的性价比高，能抵抗多种腐蚀介质的侵蚀，在民用耐腐蚀工业输送管线中，可解决不锈钢、铜或合金钢阀门难以解决的腐蚀问题。具有安全、可靠，使用寿命长等优点。钛阀门广泛应用于氯碱工业、纯碱工业、制药工业、化肥工业、精细化工业、纺织纤维合成和漂染工业，基本有机酸和无机盐生产，硝酸工业等。主导钛阀门产品：钛闸阀、钛球阀、钛截止阀、钛止回阀、钛蝶阀、钛旋塞阀、钛放料阀。双相钢阀门双相钢不锈钢阀门的概述：主导材质:双相钢阀门材质有S32750(SAF2507,F53)、S31803(SAF2205,F51)、654SMO、

6、RS-2、XM-19(Nitronic50)、S21800(Nitronic60)、20Mo-6(N08026)、F55(S32760)、F60(S32205)、17-7PH(SUS631)、17-4PH(SUS630)、309S、310S（2520）、347（S34700）、A4、C4、CN7MNS143等。双相钢阀门是在其固淬组织中铁素体相与奥氏体相各占一半，一般最少相的含量也许要达到30%。由于两相组织的特点，通过正确控制化学成分和热处理工艺，使DSS兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。锆阀门锆阀门概述: 锆阀门概述 锆属于稀有金属，价格相对昂贵，但它具有高温高强度，耐蚀性好，可加工性

7、能好和热中 截面低等综合性能，是核反应堆的重要结构材料，在核工业中获得大量的应用。近年来，由于 它的优异耐蚀性，在民用化学工业的应用也逐渐增多。 锆及锆合金其独特的物料和化学耐蚀性，在核工业、航天、航空和民用化工工业等领域应拥有着不可替代和优异的性价比，被广泛应用于特殊的苛刻工艺管线控制阀门上，锆阀门是保证 工艺管线安全长久、稳定可靠运行的生产装置中最佳控制阀门。锆材在民用工业中，由于其材料有着抗氧化性介质和还原性介质腐蚀的优异特性，特别是盐酸和稀硫酸，磷酸、醋酸、醋酐，有着其它材料如钛合金、镍及镍合金等无法比拟的优异抗蚀性，它的耐蚀性比镍合金高一个到几个数量等级，被广泛应用于苛刻腐蚀工况环境

8、。锆及锆合金阀门的耐蚀特点和应用:常用的锆及锆合金材料有：Zirconium702、Zirconium705 铸件牌号：702C、705C 实验室研究及典型事例已证明锆及锆合金在多数涉及有机酸介质的生产环境中是最好的耐 蚀结构材料。事实上，锆在大多数涉及如甲酸（蚁酸） 、醋（乙）酸、羟基乙酸、乳酸、甲基丙 烯酸、尿素、异丁烯酸甲酯、人造纤维、多种多样醇类、酚醛树脂等有机材料的生产中起了关 键作用。锆及锆合金有抵抗高温、高浓度的能力，另外锆离子是无色的，这使它可以用于染色 制造业和其它最终产品着色的领域。此外锆还是无毒的，生物亲和性好。 锆及锆合金在所有浓度、温度直至高于沸点的盐酸中，均应优异的

9、耐蚀性，不易发生缝隙 腐蚀，点腐蚀和应力腐蚀； 锆及锆合金在硫酸中可耐到沸点、并高于沸点，浓度60%以下的硫酸介质中； 锆及锆合金可耐250以下的各种浓度的醋酸/醋酐介质中，其几乎不腐蚀； 锆及锆合金在各种浓度的碱溶液及熔融碱介质中是独一无二的耐蚀材料，甚至优于钽； 锆及锆合金在有机酸中非常好的耐蚀性。 锆阀门选用注意事项: 锆阀门选用注意事项 严禁应用于氢氟酸，王水，氟硅酸和硫酸、硝酸混酸介质中； 严禁用于干氯气，发烟硝酸介质工况中。 锆材阀门选用时，要充分考虑工况腐蚀介质的温度、介质成分，各成分浓度，含水量等四个方面。阀门材质的比较与选择阀体、阀板 阀体、阀板（阀瓣）是阀门主要零件之一，直

10、接承受介质压力，所用材料必须符合“阀门的压力与温度等级”的规定。常用材料有下面几种： 一、灰铸铁：灰铸铁适用于公称压力PN1.0MPa，温度为-10200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PN2.5MPa，温度为-30300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PN4.0MPa，温度为-30350的水、蒸汽、空气及油品等介质。常用牌号有：QT400-15、QT450-10、QT500-7。 鉴于目前国内工艺水平，各

11、厂参差不齐，用户又往往不易检验。根据经验，建议PN2.5MPa，阀门还是采用钢制阀门为安全。 四、耐酸高硅球墨铸铁：适用于公称压力PN0.25MPa，温度低于120的腐蚀性介质。 五、碳素钢：适用于公称压力PN32.0MPa，温度为-30425的水、蒸汽、空气、氢、氨、氮及石油制品等介质。常用牌号有WC1、WCB、ZG25 及优质钢20、25、30及低合金结构钢16Mn。 六、铜合金：适用于PN2.5MPa 的水、海水、氧气、空气、油品等介质，以及温度-40250的蒸汽介质，常用牌号为ZGnSn10Zn2(锡青铜），H62、Hpb59-1（黄铜）、QAZ19-2、QA19-4(铝青铜)。 七、

12、高温铜：适用于公称压力PN17.0MPA、温度570的蒸汽及石油产品。常用牌号有ZGCr5Mo,1Cr5Mo，ZG20CrMoV, ZG15Gr1Mo1V, 12CrMoV , WC6, WC9 等牌号。具体选用必须按照阀门压力与温度规范的规定。 八、低温钢，适用于公称压力PN6.4Mpa,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。 九、不锈耐酸钢，适用于公称压力PN6.4Mpa 、温度200硝酸，醋酸等介质，常用牌号有ZG0Cr18Ni9Ti 、ZG0Cr18Ni10（耐硝酸） ， ZG0

13、Cr18Ni12Mo2Ti 、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（耐酸和尿素）。 阀杆 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。 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

14、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。 选择阀门主要零

15、件的材料，首先应考虑到工作介质的物理性能（温度、压力）和化学性能（腐蚀性）等。同时还应了解介质的清洁程度（有无固体颗粒）。除此之外，还要参照国家和使用部门的有关规定和要求。 许多种材料可以满足阀门在多种不同工况的使用要求。但是，正确的、合理的选择阀门的材料，可以获得阀门最经济的使用寿命和最佳的性能。 在阀门零件材料的划分中，最一般的方法是按壳体所使用的材料划分：如铸铁阀，壳体材料用灰铸铁、可锻铸铁或球墨铸铁制成的阀门；钢阀，壳体用碳素钢、合金钢或不锈耐酸钢制成的闪；钛阀，壳体用钛合金制成的阀门；铜阀，壳体用铜合金制成的阀门；铝阀，壳体用铝合金制的阀门；塑料阀，壳体用塑料制成的阀门；陶瓷阀，壳体

16、内衬有陶瓷的阀门，等等。 1、铸铁阀 铸铁阀以其价格低廉，制造工艺简单，有较好的耐腐蚀性能，广泛应用于国民经济各个部门，是水道、建筑设备、煤气设备、船舶、消防设备、石油化工设备、炼铁设备、食品加工设备等不可缺少的管路附件。铸铁阀的工作温度范围通常中从环境（室温）温度到225以下。但是，由于灰铸铁是脆性材料，限制了铸铁阀的使用范围。 在铸铁阀门中，由于可锻铸铁和球铸铁内部显微组织的改变，可锻铸铁的组织近表层为铁素体，中心部为珠光体，与软钢的组织大致相同。球墨铸铁是经过添加元素和变质处理，且在铸过程中获得球状石墨，因此，其力学性能比普通灰铸铁要好得多，其使用工作压力可更高些。 通常，铸铁阀门的使用

17、范围规定如下： （1）当用于公称压力PN1.0MPa，工作温度为10200，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为HT200、HT250、HT300、HT350的灰铸铁阀。 （2）当用于公称压力PN2.5MPa，工作温度为30300，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为KTH300-06、KTH330-08、KTH350-10的可锻铸铁阀。 （3）当用于公称压力PN4.0MPa，工作温度为30350，工作介质为水、海水、蒸汽、空气、煤气、油品等，通常选用牌号为QT400-15、QT450-10、QT500-7的球墨铸铁阀。 2、钢阀 由于使用钢材的

18、种类不同，钢阀所适用的介质也大不相同，尽管钢阀的价格比较昂贵，但由于钢是一种塑性材料，适用范围广，可以在多种介质中应用，如钨、饱和蒸汽和热蒸汽、高温和低温油品、液化气体、腐蚀性强的介质等，因此应用非常广泛。 碳钢，由于其力学性能和综合使用性能优异，因此，其使用范围更广，通常还包括铸铁阀及青铜阀（广泛应用于180以下）使用的工况条件。一般在重要的设备、装置和管道上都采用坚固可靠的钢制阀门。在介质为可燃性气体、液体，毒性气体、液体，易燃易爆性介质，压缩气体，液化气体，动力装置的管道上，以及其它类似的场合，必须使用钢制阀门。 特碳钢和低镍合金钢可用于工作温度低于零度的工况，但不能使用到深冷的区域。用

19、这些材料制造的阀门，可能适用于海水、二氧化碳、乙炔、丙烯和乙烯等介质。 耐腐蚀钢材包括不锈钢、特种不锈钢、“蒙乃尔”合金，哈斯特洛依“B”，哈斯特洛依“C”，不锈耐酸钢等。 不锈钢耐酸钢阀门可以广泛应用于化工和食品行业。如输关醋酸、硝酸、硫酸、碱、西漂白液、食品、果汁、碳酸、制革液和其它许多化工产品的管路上。超低碳奥氏体不锈耐酸钢阀门，通常用于在低温下输送液态气体，如天然气、沼气、氧气和氢气等。特种不锈钢阀门有很好的耐腐蚀性能，通常用于输送各种温度和浓度的硫酸的管道和装置上。“蒙乃尔”合金阀门，主要用于输送碱、盐溶液，食品和许多无机酸，特别是硫酸和氢氟酸的管道和装置上。此外，这类阀门还可用于蒸

20、汽和海水的管道上。镍阀，对于碱和盐溶液具有极强的耐腐蚀能力，通常用在产品输送中，要求确保高纯度的工况。“哈氏”合金阀门，主要用于输送氯化铵、氯化锌、硫酸铝、硫酸铵、盐酸等强腐蚀性介质的管道和装置上。 耐腐蚀材料制成的阀门，由于工艺复杂，价格昂贵，因此，在选 用时，应有足够的依据，以便获得最经济的使用价什。通常，各种钢制阀门的使用范围规定如下：（1）用于公称压力PN32.00MPa，工作温度为30450，工作介质为水、蒸汽、空气、氨、氢气、氮气及石油产品等，通常选用牌号为WCA、WCB、WCC的碳素钢；牌号为20、25、30、35的优质碳素结构钢锻件；或牌号为16Mn的低合金结构钢锻件。（2）用

21、于工作压力PN17.00MPa，工作温度小于或等于550，工作介质为蒸汽及石油产品等，通常选用牌号为ZG15Cr5Mo的铬钼钢铸件；牌号为ZG20Cr1Mo1V、ZG15Cr1Mo1V的铬钼钒钢铸件；牌号为1Cr5Mo的铬钼钢锻件，或牌号为12Cr1Mo1V，12Cr1Mo1VA的铬钼钒钢锻件。（3）用于公称压力PN6.4MPa，工作温度于或等于196，工作介质为乙烯、丙烯、液态天然气及液氮等。通常选用牌号为ZG0Cr18Ni19、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni9Ti的奥氏体不锈耐酸钢铸件，或牌号为0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、00Cr18Ni9Ti的奥氏体不锈耐酸钢锻件。

22、（4）用于公称压力PN6.4MPa，工作温度小于等于200、工作介质为硝酸等，通常选用牌号为ZG0Cr18Ni9、ZGCr18Ni9、ZG0Cr18Ni9Ti，以及ZG1Cr18Ni9Ti的奥氏体不锈耐酸钢铸件，牌号为0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti的奥氏体不锈耐酸钢锻件。（5）用于公称压力PN6.4MPa，工作温度小于等于200、工作介质为醋酸等，通常选用牌号为ZG0Cr18Ni12Mo2Ti、的奥氏体不锈耐酸钢铸件，牌号为0Cr18Ni12Mo2Ti，1Cr18Ni12Mo3Ti的奥氏体不锈耐酸钢锻件。用于制造阀门的钢材牌号很多，采购人员在选择

23、阀门时，应根据工况条件，合理选择不同材料的阀门。 3、有色金属及其合金阀门有色金属及其合金包括铜合金、铝合金以及钛和钛合金。钛和钛合金阀适用于腐蚀性介质和有特殊要求的阀门。（1）铜合金阀：用于公称压力PN2.5MPa的水、海水、氧气、空气、油品等介质。当工作温度为40250的蒸汽时，常选用牌号为ZCuSn3Zn11Pb4、ZCuSn10Zn2的铸锡青铜；牌号为H62、HPb59-1的黄铜；牌号为QA19-2、QA19-4的铝青铜。（2）铝合金阀：用于公称压力PN1.0MPa的腐蚀性介质工况时，常用牌号为ZL7、ZL10。（3）钛和钛合金阀：工业纯钛和钛合金有很好的耐腐蚀性能，它的相对密度小、强

24、度高，低温和高温性能都较稳定，是一种很好的耐腐蚀阀门。但由于钛和钛合金阀的成本比较高，铸造工艺性不好，目前仅有西安高压阀门厂生产。 4、塑料阀门、陶瓷阀门这两种阀门都属于非金属材料阀门。非金属材料阀门的最大特点是耐腐蚀性强，甚至有金属材料阀门所不能具备的优点。非金属材料的阀门品种较多，其性能亦有很大差异，一般用于公称压力PN1.6MPa，工作温度不超过60的腐蚀性介质 1.硫酸介质 作为强腐蚀介质之一，硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大，对于浓度在80%以上、温度小于80的浓硫酸，碳钢和铸铁有较好的耐蚀性，但它不适合高速流动的硫酸，不适用作泵阀的材料；普

25、通不锈钢如304（0Cr18Ni9）、316（0Cr18Ni12Mo2Ti）对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁（铸造及加工难度大）、高合金不锈钢（20号合金）制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能，采用衬氟泵阀（F46）是一种更为经济的选择。如果压力过大，温度升高，塑料阀的用点就受到了冲击，就只能选择比它贵的多的陶瓷球阀了。 2.盐酸介质 决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀（包括各种不锈钢材料），含钼高硅铁也仅可用于50、30%以下盐酸。和金属材料相反，绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性，所以内衬橡胶泵和塑料泵（如聚丙烯、氟塑料等）是输送盐酸的最好选择。但这样的介质如果温度超过了150，或者压力大于16公斤时，任何的塑料（包括聚丙烯、氟塑料甚至是聚四氟乙烯）将不能胜任了，而目前市面上尚未有很理想的阀门，不过可以试试现在新兴的陶瓷球阀，这种阀门的优点是自润滑性，扭矩力小，不老化，寿命比一般的阀门要长得多，它的缺点就是，价格比塑料阀门高的多。 3.硝酸介质 一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏，不锈钢是应用最广的耐硝酸材