阀门主体零件适宜工作温度及工况详解二
3 非腐蚀工况
阀门工作介质为水、蒸汽、空气和油品等非腐蚀性物质时，一般采用碳素钢。阀门用碳素钢系指ASTM A216标准中的WCB、WCC铸钢和ASTM A105锻钢。阀门用碳素钢适宜工作温度为-29～425℃。但是为了安全，考虑到介质的工作温度有可能波动，因此，一般碳素钢的使用温度不应超过400℃。
4 腐蚀工况
4.1铬-钼系高温钢
阀门选用的Cr-Mo高温铸钢主要是采用ASTM A217标准中的WC6、WC9和C5(ZG1Cr5Mo)，其对应的轧材分别为ASTM A182中的F11、F22和F5。
⑴ 低铬级铬-钼钢
低铬级铬-钼钢有WC6、WC9、F11和F22，其适用的工作介质为水、蒸汽和氢气，不宜用于含硫油品。WC6和F11适宜工作温度为-29～540℃，WC9和F22适宜工作温度为-29～570℃。
⑵ 铬五钼高温钢
铬五钼高温钢有C5(ZG1Cr5Mo)和F5，其适用的工作介质为水、蒸汽、氢气和含硫油品等。
C5(ZG1Cr5Mo)如果用于水蒸汽时，其最高工作温度为600℃。用于含硫油品等工作介质时，其最高工作温度为550℃。因此，规定C5(ZG1Cr5Mo)的工作温度为≤550℃。
4.2不锈耐酸钢
不锈耐酸钢是指用于石化及化工、化肥行业中抗硝酸、硫酸、醋酸及有机酸等耐腐蚀性的铬镍或铬镍钼不锈耐酸钢。不锈耐酸钢铸钢主要是采用ASTM A743或ASTM A744标准中CF8、CF8M、CF3、CF3M、CF8C、CD-4MCu和CN7M等，其对应的轧材分别为ASTM A182标准中的F304、F316、F304L、F316L、F347、F53及美国UNS N08020。
⑴ Cr-Ni不锈钢
Cr-Ni类不锈耐酸钢有CF8、CF3、F304、F304L、CF8C和F347，其适用于工作介质为硝酸等氧化性酸。其最高工作温度≤200℃。
⑵ Cr-Ni-Mo不锈钢
Cr-Ni-Mo类不锈耐酸钢有CF8M、CF3M、F316和F316L，其适用于工作介质为醋酸等还原性酸。
CF8M，CF3M等可以代替CF8和CF3，但CF8、CF3不能代替CF8M和CF3M。所以，美国等国家不锈耐酸钢阀门主要用CF8M、CF3M，其最高工作温度≤200℃。
⑶ CN7M合金
CN7M合金具有较好的全面耐蚀性，它广泛地应用于苛刻的腐蚀条件下，包括硫酸、硝酸、氢氟酸和稀盐酸、苛性碱、海水及热的氯化物盐溶液等，特别是可用于各种浓度和温度≤70℃范围的硫酸中。CN7M和UNS N08020合金使用温度为-29～450℃。
⑷ 双相不锈钢
双相不锈耐蚀钢(表1)为沉淀硬化不锈钢，它们是在铁素体的基体中含35%～40%的奥氏体，其屈服强度约为19Cr-9Ni奥氏体不锈钢的2倍，并具有高硬度及良好的塑性和冲击韧性。特别适合在既有磨蚀又有冲刷的腐蚀工作条件下使用，因而广泛地应用于在氧化和还原的强酸工况中，在有氯的环境中有特殊的抗应力腐蚀开裂的性能。CD-4MCu、CD3MN、CE3MN和F53双相不锈钢使用温度为-29～316℃。
4.3耐蚀镍基合金
耐蚀镍基合金阀门主要是选用ASTM A494标准中的铸造蒙乃尔合金(M35-1)、铸镍合金(CZ-100)、英康乃尔合金(CY-40)、哈氏合金B(N-12MV、N-7M)及哈氏合金C(CW-12MW、CW-7M、CW-6MC、CW-2M)。
用于耐蚀蒙乃尔合金阀门的蒙乃尔合金轧材主要为UNS N04400(Monel 400)和UNS N05500(Monel K500)。铸镍合金无对应的轧材，英康乃尔合金的轧材为Inconel 600和Inconel 625等。
⑴ 蒙乃尔合金
蒙乃尔合金(Monel)具有较高的强度和韧性，特别是具有优异的抗还原酸及强碱介质和海水等腐蚀的性能。因此，通常用于制造输送氢氟酸、盐水、中性介质、碱盐及还原性酸等介质的设备和阀门，也适用于干燥氯气、氯化氢气、425℃高温氯气及450℃高温氯化氢气等介质，但不抗含硫介质和氧化性介质(如硝酸及含氧高的介质)的腐蚀。整体是蒙乃尔合金的阀门材料代号为MM，内件是蒙乃尔合金的阀门，壳体为碳素钢时阀门材料代号为C/M、壳体为CF8时阀门材料代号为P/M、壳体为CF8M时阀门材料代号为R/M。蒙乃尔合金M35-1、Monel 400和Monel K500合金的适宜工作温度为-29～480℃。
⑵ 铸镍合金
铸镍合金(CZ-100)的化学成分为95%Ni和1.00%C，其无对应的轧材。当CZ-100用于高温高浓度或无水碱溶液中时，具有优异的耐蚀性能。CZ-100常用于在高腐蚀浓度(包括熔融无水苛性钠)的氯碱生产中以及用于不能有铜和铁等金属污染产品的场合。铸镍合金CZ-100阀门的材料代号为Ni。CZ-100合金适宜工作温度为-29～316℃。
⑶ 英康乃尔合金
英康乃尔合金(Inconel)CY-40和Inconel 600(ASTM B564 N06600)等主要用于抗应力腐蚀，尤其适用于高浓度的氯化物介质，当Ni含量≥45%时，对氯化物的应力腐蚀具有“免疫”效果。此外，它还能抗沸浓硝酸、发烟硝酸、含硫和钒的高温气体及燃烧物的腐蚀。
Inconel合金已广泛用于制造核动力工厂的锅炉给水系统的部件，因为它比不锈钢的安全性更高。同时，它还适用于需要高强度、高压密封的高抗蚀性能，以及在高温下具有抗机械磨损和抗氧化能力的工业生产中。如大化肥厂用Inconel 600或Inconel 625合金(为哈氏合金CW-6MC的轧材牌号)制造高压(600～1500 LB)高浓度氧气阀门等。CY-40和Inconel 600合金阀门的材料代号为In。适宜工作温度为-29~650℃。
⑷ 哈氏合金
哈氏合金(Hastelloy)是商业名称，它包括有一系列的合金牌号，用于耐蚀阀门上的主要是哈氏合金B (Hastelloy B)和哈氏合金C(Hastelloy C)这两类。
哈氏合金B(Hastelloy B)的铸造合金牌号在ASTMA494标准中为N-12MV(N-12M-1)及N-7M(有的资料称之为N-12M-2，也称它为Chlorimet2合金)，其轧材牌号为ASTM B335标准中的UNS N10665。哈氏合金B对各种浓度的盐酸均耐蚀，对非氧化性盐及酸亦耐蚀。哈氏合金B的耐蚀阀门，从耐蚀性及抗晶间腐蚀性考虑宜选用低碳级的哈氏合金B(N-7M)。哈氏合金的材质代号阀门行业尚无规定，哈氏合金B阀门的材质代号，可直接用其铸造合金牌号来表示。哈氏合金B适宜工作温度为-29℃～425℃。
哈氏合金C(Hastelloy C)的铸造合金牌号为CW-12MW(有的资料称之为CW-12M-1)和CW-7M(CW-12M-2，也称它为Chlorimet3合金)及Hastelloy C-276合金，其铸造合金牌号为CW-6MC和Hastelloy C-4合金，其铸造合金牌号为CW-2M。铸造哈氏合金CW-7M、CW-12MW、CW-6MC和CW-2M其对应的轧材牌号分别是UNS N10001、UNS N10003、UNS N10276和UNS N06455。哈氏合金C对氧化性溶剂、低浓度常温的盐酸和硝酸耐腐蚀。
第一代Hastelloy C(0Cr16Ni60Mo16W4)的特点是在强腐蚀的氧化性和还原性酸介质中，具有优良的耐蚀性能，但由于高镍耐蚀合金为奥氏体组织，因为Ni降低了C在奥氏体中的固溶度等原因。所以，Ni-Mo系Hastelloy B和Ni-Mo-Cr系的Hastelloy C合金均存在较严重的晶间腐蚀倾向或敏感性，在高温时还会导致应力腐蚀和缝隙腐蚀。为了克服晶间腐蚀，于是推出了第二代哈氏合金——Hastelloy C-276(C由0.03%降低到0.02%)及第三代哈氏合金C——Hastelloy C-4，其特点是低Si(Si≤0.08%)和超微C(C≤0.015%)，并降低了Fe和W的含量，加入了稳定化的合金元素Ti等。
哈氏合金C的耐蚀阀门，从耐蚀性及抗晶间腐蚀性考虑，宜选用哈氏合金C-276(CW-6MC)及哈氏合金C-4(CW-2M)。哈氏合金C阀门的材料代号多，且性能和工作温度差别大，所以CW-12MW、CW-7M、CW-6MC和CW-2M分别用HC-12、HC-7、HC-276和HC-4表示，或直接用其铸造合金牌号来表示。
哈氏合金CW-7M和UNS N10001合金的适宜工作温度为-29～425℃，哈氏合金CW-12MW和UNS N10003合金的适宜工作温度为-29～700℃，哈氏合金CW-6MC和UNS N10276合金的适宜工作温度为-29～676℃，哈氏合金CW-2M和UNS N06455合金的适宜工作温度为-29～425℃。
