钢制阀门常用主体材料郑云海，于国良（沈阳阀门研究所，辽宁沈阳11002铬4目高温钢和奥氏体不锈钢等钢种所适用的标准。在简单介绍各类钢种的主要性能及其化学元素对材料的性能影响的基础上对各类钢种又分别以铸件、锻件、板材和管材等4种材料类型对其化学成分和力学性能等进行了分析和比较。

　　阀门广泛应用于石油、化工、冶金、电力和矿山等领域，是控制流体通断、节流和改变压力的主要装置。应用于输送高温、高压、低温和腐蚀性介质等高参数工况条件下的阀门主体材料主要以钢制为主。因而适用不同工况条件下钢制阀门主体材料的选甩将直接影响阀门使用的安全可靠性和使用寿命，是阀门质量的关键因素之一。这样，在阀门开发设计时合理地选用阀门主体材料而适用于特定的工况条件就显得极其重要了。

　　2钢制阀门主体材料的种类21按适用工况条件分类现行国内外钢制阀门常用的主体材料按工况条件主要分为4大类，即普通碳钢（WCB、WCC等）普通低温钢（LCB、LC2、LC3等）、高温钢（WC6、WC9、ZG15Cr1MoG等）、不锈钢（CF8、2按材料成型工艺形式分类一般情况下采用铸件的形式较多。但由于有些工况条件要求不允许采用铸件或采用其他类毛坯更为合理等情况下，便应根据具体情况选用锻件、锻焊或板焊等结构，就需要采用铸件的变形合金。其变形合金与铸件的性能要求一般相同，但其化学成分略有差别，其原因是在保证性能的前提下，铸件需要有较好的铸造性能，其他的变形合金材料应有较好的塑性以便加工。阀门主体材料的变形合金主要有锻件、板材和管材。这样按材料的成型工艺不同，其主体材料又可分为铸件、锻件、板材和管材4大类。

　　本文主要按适用工况条件分类原则，同时对每类材料又分为铸件、锻件、板材和管材进行归纳、分析和介绍。国外主要以ASMEB16.34所涉及的材料为代表，国内由于还没有一个完整的阀门用材料体系，以GB/T9124所涉及的材料为基础。

　　3钢制阀门主体材料的力学性能由于阀门属于承压装置，主体承压件需要有良好的力学性能，不仅要求有足够的强度和硬度，同时还应具有良好的塑性和韧性。

　　1强度材料的强度主要是指材料的抗拉强度和屈服强度，可由拉伸试验测得。

　　抗拉强度w代表金属材料能承受大均匀塑性变形的应力。由于材料破坏是在大量的塑性变形之后发生的，所以抗拉强度W除直观地代表抵抗破坏的抗力的大小之外，更确切地说它是代表材料抵抗大量塑性变形的抗力大小。

　　屈服强度w代表金属材料抵抗微量塑性变形的应力，也就是屈服极限或屈服点，是阀门设计及所有机械设计力学性能的临界点。

　　3.2塑性金属材料在破断前的塑性变形能力的大小称其为塑性。材料的塑性用材料的延伸率（S）和断面收缩率（必两个指标来表示。延伸率（S）和断面收缩率（必的数值可由式⑴和（2）确定。

　　拉伸试样原始标距长度，mm一拉伸试样破断后标距间的长度，拉伸试样原始截面积，mm2 Fn拉伸试样破断处截面积，mm2金属材料的强度指标时，同时可以测得它们的塑性指标。

　　3.3硬度材料的硬度是代表金属材料对塑性变形抵抗力的大小。一般情况下硬度的大小和抗拉强度W成正比，是材料克服大塑性变形的一个指标，对阀门的密封性起至关重要的作用。有硬度要求时，可在拉抻试验前在拉伸试样的夹紧端进行。生产上常用的有布氏硬度（HB）和洛氏硬度（HRC）两种，阀门主体材料一般采用布氏硬度。对于碳钢和一般合金钢来讲，材料硬度与抗拉强度有近似关系。当4韧性强度、塑性和硬度是材料在静载荷下的力学性能指标，而韧性是表示材料抵抗冲击抗力的指标。当阀门所处的工况条件经常受到冲击载荷的作用或有抗震要求时，就不能只用金属材料在静载荷作用下的性能指标来衡量材料的冲击抗力，而且还应采用韧性这一指标。韧性是代表材料在破断前在单位体积内所能吸收的能量的大小，同时冲击载荷不仅是力的作用，还有作用时的速度问题，所以冲击载荷是一个能量载荷。衡量该指标一般采用冲击值（或（V形缺口）冲击功），用a（/cm2）或Akv（）表示。零件对冲击载荷的抗力不单是材料的冲击值，重要是取决于体积的大小，这一点与静载荷的指标是有区别的，在受冲击载荷的情况下应对它引起重视。

　　金属材料的强度、塑性、硬度和韧性4个力学性能指标，真正独立的是强度和塑性，前者表示材料的塑性变形抗力和破断抗力，后者则表示材料的塑性变形能力，硬度则是强度的另一种表达方式，而韧性则受强度和塑性二者的综合影响。因此，通常在鉴别材料力学性能时，总是以强度和塑性作为主要的指标。

　　4碳素钢相比之下，在钢制阀门主体材料中，由于碳钢的价格低廉，同时在许多场合下碳钢的各项性能指标可以满足工况条件的要求（碳钢可以适用温度为一29~425°C的无腐蚀或弱腐蚀性介质的工况条件），因此被广泛采用。

　　1碳钢的化学成分CC是重要元素，对钢的金相组织和力学性能起重要作用。按C的含量可将碳钢分为共析钢（C=0. 80）亚共析钢（C<0.0）和过共析钢（C>0.80）3类。在通常情况下，共析钢的组织为珠光体，亚共析钢为铁素体加珠光体，过共析钢为二次渗碳体加珠光体。阀门主体材料为亚共析钢类。在该类碳钢中，随着含碳量的增加，组织中珠光体的数量随之增加，钢的强度（和w）和硬度（HB）上升，而塑性（奶和韧性（a）指标下降。

　　MnMn具有很强的脱氧能力，能够清除钢中的FeO，可以和S形成MnS，这样将大大（=3.当时niw=blisha的品ngt别是降低钢的脆性的热加工性能。同时Mn能够溶于Fe形成含锰铁素常用的为中等强度的WCB牌号的可焊接的碳素表1WCAWCB、WCC化学成分及力学性能钢号化学成分/力学性能CMnPSSi残留元素抗拉强度 /MPa屈服强度/MPa延伸率/S断面收缩率②WCA级允许的大含碳量每减少0. 01大含锰量可增加0.04，直至大含量达1.③WCB级A216标准中允许的大含碳量每减少0. 01大含锰可增加0.04直至大含量达1.④WCC级允许的大含碳量每减少0. 01大含锰可增加0.04直至大含量达1.⑤表中数据除特殊规定范围外，化学成分为大值，力学性能为小值。以后各表相同。

　　体对钢有一定的强化作用。Mn对碳钢的性能有良好的影响，是一种有益元素。

　　Si的脱氧性比Mn好，能消除FeO夹渣对钢的不良影响。同时Si大部分溶于铁素体中，可提高钢的强度。

　　S在铁中几乎不能溶解而与铁形成化合物FeS，FeS与Fe形成低熔点的共晶体而产生热脆性。因此，钢中的S越少越好。但S具有改善钢材切削加工性能的有利的一面。

　　但P在切削加工中具有断屑性，改善切削加工性能。

　　元素，对钢材的性能产生影响。

　　42铸件由于阀门属于承压装置，因此对材料的质量要求要高一些，国内外一般都制定了用于阀门主体材料的碳钢铸件标准。国际上常用的为ASTMA216/A216M中的WCA、WCB、WCC，其牌号的基本含义是：W表示可焊接的，C表示为铸造的，A、B、C则表示碳素铸钢的强度等级，其中A为较低强度的，B为中等强度的，C为较高强度的。一般铸钢。当强度要求较高时，应采用WCC，因为WCC中的Mn的含量较高，对钢的强化作用提高，值也随之提高。

　　我国在90年代以前，碳钢阀门铸件的主体材料一般采用GB979中的ZG25.GB12229-89将ASTMA216/A216M转化为我国阀门铸钢件标准（并沿用A216中的材料代号）后，已逐步取代了GB 979中的ZG25，另外还有部分企业曾使用过GB 11352中的ZG230-450代替GB979中的ZG25，但目前均已不再使用。其主要原因是WCA、WCB和WCC强调的可焊性和高温时的强度。碳钢阀门的工况条件一般温度较高，而且有的与管路的连接方式采用焊接，因此不能将其视为一般工程用碳钢铸件。GB 11352-89的标题是《一般工程用碳钢铸件》，ZG230-450强调的是屈服强度>230MPa和抗拉强度>450MPa其指标也低于WCB.而GB979中的ZG25的化学成分与WCB有一定的差别，其力学性能的各项指标（b、S和必、可焊性和高温性能等都不如WCB. 12229-89中的WCA、WCB、WCC与美国ASTMA216/A216M中的WCA、WCB、WCC的主要化学成分和力学性能要求是相同的，只是残留元素中的Cu、Cr和Mo等略有不同（表1）。体锻件还有ASTMA181/A181M中的CrI等级（现60级别）和Cr等级（现70级别），2002年API 6D第22版对材料选择没有单独规定，而采用ASMEB16.34中的材料。

　　我国根据需要也制定了适用于阀门主体材料要求的碳钢锻件标准。其常用的有GB12228-89和前的标准中15制定了材料的选用规范E碳钢阀lftisJBg127<2U345se6411但个标准的内容和结构完全不表2ASTMA105锻件化学成分及力学性能化学成分/力学性能抗拉强度屈服强度/MPa延伸率断面收缩率硬度注：①允许在规定的大含碳量每减少0. 01，大含锰量可增加0. 06直至大含量达1.35. Cu、Ni、Cr和Mo的含量总和不应超过1. 00Cr和Mo的含量总和不应超过0.经供需双方商定V或Nb或两者可分别增加至0.10和0. 12228实际是阀门用碳钢锻件的验收技术条件，对锻件的锻造、热处理、化学成分和力学性能的检验方法和试验规则等都作出了具体规定。但其材料牌号和数据是引用GB 699标准的牌号和数据。在GB699中共列出了31种碳钢材料，阀门经常使用的有20、25、30和30Mn与ASTM A105接近的应是30Mn.当公称压力和强度要求较低时可选用20和25，较高时可选用30和30Mn而JB4726压力容器用碳钢和低合金钢标准中列出的11种材料只有20和35为碳钢，其余9种为低合金钢。其中的20可用于阀门，有些标准中也16Mn和15MnV等低合金钢代替碳钢锻件使用也是可以的。因为在性能上是以高代低。在2个标准中，同种牌号钢的化学成分和性能略有差别。如对P和S的含量，在JB4726中的要求是不变的。而GB699中是按钢的质量级别（优质钢、优质钢和特级优质钢）的不同，对P和S的要求不同。

　　另外对锻件的检测要求2个标准也有所不同。如GB12228对无损检测没有提出明确的要求，而对低倍组织提出检验要求，并规定如供方能保证低倍组织合格，允许采用GB/T 7736标准规定的超声探伤等无损检测方法代替低倍组织检查。JB4726则规定锻件要进行超声波检验。合同有要求时还应进行磁粉或渗透检验等。同时其力学性能要求也略有不同（表3）。表3国内阀门主体常用碳钢锻件材料化学成分及力学性能牌号标准化学成分/力学性能注：①GB12228中的材料的化学成分引用GB 699，P和S的含量因钢的级别（优质钢。优质钢。特殊优质钢）不同而不同。按依次顺序P分别为不大于0. 035.0.030和0.025，S分别不大于0.035.0.030和0.020.如为优质钢，在牌号后面加“A”，特级优质钢在牌号后面加“E”。

　　②JB4726标准规定锻件分为4级，对力学性能和无损检测要求不同，详见标准表4规定。

　　ASTMA515/A515M碳素钢钢板化学成分及拉伸性能的设定是按钢板的抗拉强度给定的。其单位是英制的ksi（klb/in.），括号内的数字为公制单位的MPa为保证钢板的力学性能要求，钢板的厚度不同，规定了不同的热处理方式和大的含碳量，其他的化学成分要求是相同的（表4）。

　　钢板等级ksi化学成分/拉伸性能50mm标距注：①表中的化学成分为成品分析数据，Mn与Si的冶炼分析数据略严于上表数据。对于未做规定的化学成分极限值见ASTMA20/A20M表1规定②由于钢板的厚度及拉伸试样的形状与尺寸不同，3值的调整率见ASTMA20/A20M.该标准规定除本标准内规定的具体要求外，其一般要求如材料的试验、重复试验的方法和程序、尺寸和重量的允许偏差、缺陷返修、供货标识及装运等应执行ASTMA20/A20M的规定。

　　我国适用于阀门主体材料的钢板应为GB 3274和GB6654等。其中GB3274也是一个碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板的技术验收条件，标准本身没有列出各种钢的牌号。其中的碳素结构钢是引用GB 700碳素结构钢的牌号、化学成分、力学性能及工艺特性等。在GB 700中共有Q195、Q215、Q235、Q255和Q275等5种碳素结构钢牌号。其中的Q195和Q275各有一个等级，Q215和Q255各有A和B2个等级，而Q235共有A、B、表5 C和D4个等级，阀门主体材料一般采用Q235中A和B标准中，则是一个各方面规定都比较全面的碳素钢和低合金钢板的独立标准，不但规定了钢板的尺寸、重量及其他质量方面的验收要求，还列出了7种碳素钢和低合金钢牌号，其中真正为碳钢牌号的为20R，但其中的16MnR和15MnVR也常常被用做为碳钢钢板使用。在该标准中，钢板的化学成分之间的协调与ASTMA515/A515M相反。本标准是保证化学成分不变，而是随着钢板厚度的增加，力学性能要求下降。阀门主体材料也可以采用GB711中20钢板（表5）。

　　4.5管材国内常用于碳素钢阀门主体材料钢板化学成分和力学性能牌号（等级）标准编号化学成分/力学性能钢板厚度/mm注：①冲击试验的温度为20 700为纵向试样，GB6654为横向试样。

　　②标准还要求冷弯等试验，请详见标准规定。

　　当阀门主体需要采用管材组焊时，ASTMA106标准中高温用无缝碳钢管列出的A、B和C等3个级别的钢管可供选用。其级别是按其标准强度的大小排列的。A级较低，其次是B级，而C级的抗拉强度高。而延伸率等韧性指标却逐次降低。王要原因是A级含碳量低，而C级高。

　　各级钢管的化学成分和拉伸性能指标见表6.该标准还规定，不管钢坯的冶炼采用何种方法（平炉法、氧气顶吹转炉还是电炉）采用的脱氧方式应为镇静钢。

　　表6ASTMA106高温用无缝钢管化学成分和拉伸性能材料等级化学成分/拉伸性能残留元素带材及小尺寸全截面标准圆柱试样纵向横向纵向横向注：①化学成分中5种残留元素含量总和不得大于1.当壁厚小于7.9mm采用带材试样，8值的调整见ASTMA106规定。

　　8163输送流体用无缝钢管、GB5310高压锅炉用无缝钢管及GB 9948石油裂化用无缝钢管等标准中的钢管，当阀门主体需要管焊时都可以选用。在GB8163中，其规定了4种碳钢和低合金钢材料，其中的10、20为优质碳素钢钢管，标准对其化学成分、冶炼方面的要求等引用GB699，但力学性能指标该标准则按钢管的特殊情况做出了本标准的规定，这点是与GB699不相符的。而GB5310中有10种钢牌号的钢管。其中只有20G属于碳素钢，其余为合金钢或不锈钢，20G的主要化学成分C、Mn、P、S、Si与20是相同的。只是对其他的杂质含量没做具体规定，其力学性能指标要高于20钢。在GB 9948标准中的8种牌号钢管中，其中的10和20为优质碳素钢，其余为合金钢、耐热钢和不锈钢。本标准给出的各种钢牌号的化学成分与力学性能与GB 699及GB8163又略有不同（表7）。

　　在各种变形合金中，钢管的检验项目较多，要表7国内阀门材料常用碳钢管材的化学成分和力学性能材料牌号标准号化学成分/力学性能纵向横向纵向横向纵向横向纵向横向注：①GB8163的化学成分引用GB 699P、S的含量因钢的级别不同而不同。见表3中注①。

　　栏括号内数据为壁厚大于15mm时值。

　　求较繁杂。除其他型材要求的化学成分、力学性能、无损检测、弯曲试验、尺寸、重量和外观等要求外，各标准中一般都提出钢管还应进行水压试验、压扁试验和扩口试验等工艺性能试验要求。由于涉及的范围较广，且各标准规定的又不尽相同。

　　5普通低温钢1钢材的低温脆性断裂在低温状态下，钢的力学性能与常温不同，一般来说强度指标都有所增加，而塑性减小，韧性显著降低。低温钢的质量在很大程度上取决于使用温度下冲击韧性的大小。当温度降至某一临界值（即冷脆性能转变温度）以下，钢材完全失去韧性发生脆性断裂，这种低温脆断将使处于低温状态下的钢结构件、容器和管路装置等发生突然断裂的重大事故。钢材的冷脆性能转变温度与钢材的断裂应力和屈服应力有直接关系。随着温度的降低，钢材的断裂应力降低，屈服应力提高。如所示，屈服应力曲线与断裂应力曲线/有一交点，对应于该交点的温度Tc称为“冷脆性转变温度”。当温度高于Tc时，屈服应力小于断裂应力f材料在应力作用下先发生屈服产生塑性变形，发生塑性断小于屈服应力，钢材在应力作用下首先达到断裂应力发生脆性断裂，因此温度Tc是材料由塑性断裂到脆性断裂的临界温度。降低材料的“冷脆性转变温度”就可以有效地改善其低温韧性，这样也可以认为低温钢就是冷脆性转变温度比较低的一种钢。用于一29°C以下工况条件下的阀门主体材料均应选择不同类型的低温钢。

　　5.2钢的冷脆性转变温度分析5.21化学元素的影响（）CC是低温钢中主要的强化元素，但C会急剧降低钢的低温韧性，使钢的冷脆性转变温度裂。当温度低于hTA情况正好笕反丨断栳力焱趾提高0羞通碳转变温度提高2°C.因此在保证低温钢具有一定强度的前提下，含碳量要控制在较低的范围。

　　Ni是降低钢的冷脆转变温度作用大的元素。因为Ni是扩大奥氏体区域的元素，可以强化基体改善钢的综合性能，提高韧性。因此含Ni及其他元素的合金钢和Ci-Ni-Cu钢、Ci-Ni-Mo钢等的冷脆性转变温度都很低。

　　Mn对提高低碳和中碳珠光体钢的强度和细化珠光体有显著的作用。因此，Mn广泛的应用在低合金的低温钢中，其含量一般控制在0.9~1.6.在高合金的低温钢中，Mn是Ni的代用元素，作用与Ni相似。因此，一般非Ni和Ci低温钢中都含有Mn. Cu在低温钢中，固溶状态的Cu对铁素体钢低温韧性起着有利的影响。因此，Cu可以取代部份Ni.改善钢的塑性，提高钢的冲击韧性，降低钢的冷脆性转变温度。但Cu的含量过高则有沉淀硬化作用，从而不利于低温性能，在低温钢中Cu量一般控制在0.65以下。

　　Ti是强烈的碳化物形成元素，因此加入少量的Ti后与C形成TiC间隙相，它高度分散于铁素体基体中，又由于TiC具有十分稳定的化学性质，在加热时可以防止奥氏体晶粒长大，而奥氏体向铁素体相变时又可以做为结晶核心，因而可强烈地细化晶粒，提高钢的强度并降低冷脆性转变温度。Nb在低温钢中的作用类似于Ti但Nb对钢的低温作用性能要优于Ti. 5.2.2组织的影响在常温下，晶粒的细化能提高钢的强度，同时也可以提高钢的塑性和韧性。在低温下晶粒细化的这种作用依然存在，因此在低温钢中加入V、Ti和Nb等强烈细化的元素以获得细晶粒组织，可提高钢的低温韧性。

　　一般认为具有面心立方晶格的金属是不具有冷脆性的。而体心立方晶格的金属冷脆性倾向大。Ci-Ni奥氏体钢为面心立方晶格材料，它们在低温下的a值较之常温并不降低，所以从性能方面来讲奥氏体不锈钢可作为一196°C的低温用钢。

　　3铸件ASTMA352/352M标准中规定了适用于低温工况条件下阀门主体材料的马氏体和铁素体钢的铸钢铸件牌号，其适用的低温等级从一32（LCA）~―196C（LC9）。钢号中的L表示低温用钢，C表示材料的类型为铸件，后面的A、B、C表示属于碳钢类系列，是按钢适用温度的高低排列，越排后的其力学性能越好、低温性能越好及冲击试验的温度越低，分别是LCA（―32C）>LCB和LCC（一46°C）。虽然LCB与LCC的冲击试验温度都是一46C但3个试样的平均值和3个试样中的小值LCC都大于LCB.第3位用阿拉伯数字表示的表明其是属于合金钢类，数字越大表明其低温性能越好，低温冲击试验的温度越低。分别是LC1中常用的LCB、LC1、LC2和LC3已被转化为我国的阀门用低温钢铸件标准JB/T7248，按其主要化学元素依次被称为低温碳钢、0.5Mo钢、2.5Ni钢、3.5Ni钢。化学成分和力学性能等指标与ASTMA352/352M表8ASTMA352/A352M及JB/T7248中常用低温钢铸件化学成分和力学性能钢种牌号化学成分/力学性能夏比冲击试验/Akv温度小值平均值碳钢一钼钢镍钢铸钢注：①LCB钢在规定的碳含量大值内，每降低0. 01，允许锰含量的大值增加0. 04，直至锰的大含量为1. 28.②LCB钢中的残留元素Ni.Cu.Cr.Mo.V的含量总和不大于1.表8中的低温钢种适用温度低的为一101°C（LC3），即3. 5Ni钢，再低温度的阀门主体材料，国内外一般都采用奥氏体不锈钢，即ASTMA352/A352M和GB12230中的CF8和CF8M等，其中的CF8可用于一196°QCF8M可用于一254°C. ISO4991-1994）承压铸钢件标准中有10种牌号的铸钢件适用于低温工况条件，其适用温度分别为一35 ~―195°C不等，也可根据具体情况选用。

　　阀门主体材料用低温锻钢，在ASTMA350/A350M低温下使用的锻造法兰、锻制管件和阀门的标准中做出了具体的规定。在该标准中共列出了7种牌号的碳钢和低合金钢低温材料，牌号分别为LF1、LF2、LF3、LF5、LF6、LF9和LF787等。钢号中的L表示为低温用钢，F表示为锻造类型，后边的数字表示为低温用钢的序号，但不按冲击试验温度有排列规律。其中的LF1、LF2、LF3为阀门主体材料常用的低温锻钢牌号，化学成分、力学性能及低温冲击试验的数据列于表9.表9ASTMA350/A350M中LF1、LF2、LF3的化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能CMnPSSiNiCrMoCuCoVab /MPa没/夏比冲击试验AKv标准圆试样纵条试样温度小值/J平均值655260223035-1011520注：①当材料要求进行真空碳脱氧处理时，Si的含量高为0.②LF1、LF2熔炼分析的（、以：的含量总和不得超过1.00熔炼分析的（>、含量总和不得超过0.32③经同意，V或Co或者Co加V的熔炼分析极限可分别增加到0.④此化学成分分析为冶炼成分分析，成品的化学成分分析偏差见标准中的表2⑤表中的值仅适用于圆柱形试样。

　　中几种低温钢锻件的化学成分和力学性能JB4727-94为我国低温压力容器用碳素钢和低合金钢锻件标准，阀门主体材料可以选用。在该标准中列出了8种钢号。锻件的形状有筒形锻件、环形锻件、饼表形锻件、碗形锻件、长颈法兰锻件及条形锻件（截面为圆形和矩形2种）。钢号后的D表示适用于低温，其中的16MnD、16MnMoD、09Mn2VD和09MnNiD等4种牌号的化学成分，常温拉伸和低温冲击试验要求列于表10中。

　　钢号化学成分/拉伸性能低温冲击试验CSiMnMoCrNiVNbAlsPSCu /试验温②表中16MoD低温冲击试验温度为厚度<200mm的温度。当厚度为200300mm时，其温度一30°〔：。

　　③冲击试验的值为3个试样的平均值，允许一个试样单值低于规定值，但不得低于规定值的70.④力学性能数据与热处理条件有关，请查阅标准中规定。

　　标准将锻件分为、I、W3个等级，数字要求拉伸和冲击试验而不要求超声波探伤。W级锻越大质量要求越高。标准对各级别锻件的力学性能件则要求逐件进行拉伸、冲击试验和超声波探伤，具体见该标准中表2的规定ASTMA203/A203M压力容器用镍合金钢板化学成分和力学性能钢板化学成分/力学性能CMnPSSiNiab 50mm标距0.453.183.824856202751721注：①表中的化学成分为成品分析数据。Mn.Si.Ni.的冶炼分析数据略严于上表数据，其他成品分析与冶炼分析数据相同。标准未做规定的残留元素极限值见ASTMA20/A20M表1及其说明的规定。

　　②由于钢板的厚度及拉伸试样的形状与尺寸不同。3值的调整详见ASTMA20/A20M.③夏比冲击试验温度和方向，由供需双方协商确定。

　　超声波探伤的锻件，也规定了各种形状的验收等级，具体见该标准中表4的规定。

　　在有些和资料上有介绍国内材料中用于―90°C的06MnNb钢、用于一120°C的06AlCu钢n23Al钢及用于一253°C深冷级的15Mn26Al4钢等。

　　55板材ASTM203/203M压力容器用镍合金钢板适用于低温工况，可做为低温阀门主体材料用钢板。该标准规定了2种Ni含量的4种不同级别（A、B、表11在此强调说明的是，标准中只列出了主要的化学成分的含量，对残留元素没有具体的规定。但在标准中的3. 1条中说明：“按本标准供货的材料应符合A20/A20M标准的要求”。A20/A20M中有对体规定，只是要求进行冲击试验时冲击值不应小于27J，试验温度和方向由供需双方协商确定。这样双方应按25Ni钢或3.5Ni钢允许的适用温度和工况的实际条件，选择适当的级别，并确定冲击试验D、E）的低温钢板，大厚度A和B级为150mm，D和E级为100mm.其中的A和B级应属于2.5Ni钢类，D和E级应为3. 5Ni钢类。由于其含碳量不同，在25Ni类A和B两个级别的钢板中，如按强度分级，A级应为65级，即小抗拉强度为65ksi（450MPa），B级应为70级，小抗拉强度为70ksi 5Ni钢板的D和E级别中，D级应为65级，E级应为70级。各级钢板的化学成分和力学性能等要求列于表11中。

　　的温度和方向。

　　在GB 3531-1996中规定了4种用于一30~―70°C的适用于低温压力容器用的碳素钢和低合金钢800mm.在2000年9月26日对标准进行了次修订，取消了09Mn2VDR牌号钢，对其他3种牌号的含P、S量进行了修订，大含量减小。

　　同时对原标准中的16MnDR低温冲击值由原来的24J改为27J（表12）。

　　表12GB3531低温压力容器低合金钢板的化学成分和力学性能牌号化学成分/力学试验夏比冲击试验试验温度/°c试样方向横向注：①为改善钢的性能，可添加微量的V.Ti.Nb.RE等元素。其他残留元素见标准中第4 1条规定。

　　冲击试验板厚，只有16MnDR分两档，其余均为660―个档冲击试验的。为3个试样的平均值，允许一个试样单值低于规定值，但不得低于规定值的70表中和的和按钢板的厚度不同略有差别，本表为全部厚度的界限值，各厚度区间的具体数值请查看原标准。

　　本表的各数据为经按2000年9月26日第1次修改单的内容进行修订的。本修改单载于2000年第11娜中国标准》期刊上。

　　5.6管材A333/A333M低温用无缝和焊接钢管标准中共列出了9种适用于工况温度由一45 195°C不同条件的管类排号，分别为1类、3类、4类、6类、7类、8类、9类、10类和11类。可做为阀门主体材料选用。标准中类别的排列顺序没有一个固定的规律。从化学成分看，其中的3类应属表13于3.5Ni钢类，7类属于2.5Ni钢类，8类应属于9Ni钢。可以分别看是LC3、LC2、LC9的变形合金。标准中对各类别钢管的材料和制造，化学成分及分析方法，材料的拉伸和冲击试验等都做出了相应的规定。表13中列出其中的1类、3类、4类、7类、8类等5种的化学成分和力学性能。

　　ASTMA333/A333M中几种低温用钢管的化学成分和力学性能类别号化学成分/力学性能夏比冲击试验夕冲击温度带材试样圆柱试样平均值小值1类3类4类7类8类注：①对于1类钢管，允许大含碳量降低0. 01，允许大含Mn量增加0. 05，直至大含量为1.35时止。

　　拉伸试验数值为纵向拉伸数值，横向拉伸小于此值，如试验横向拉伸查询原标准。

　　带材试样包括壁厚大于8mm的带材试验及全部小尺寸全截面试验。

　　第8类管材标准中只给出了冲击试验温度，没有给出冲击值数据。

　　18-8等奥氏体不锈钢类材料是适用于低温工况条件很好的材料，对此类管材在GB/T14976输送流体用不锈钢无缝钢管等标准中都有此类钢管。

　　在温度不太低的情况下，GB8163中的09MnV钢管也可以使用。但在使用时，除化学成分和拉伸试验等性能进行检测外，还要进行低温冲击试验。

　　6高温络钥钢1高温工作特点6.1.1金属的高温蠕变高温情况下金属材料的力学性能与常温下的力学性能存在很大差异，其总的特点是温度越高，强度越低。而且在一定应力的作用下，变形量随着时间的增加而增大。这种现象就是金属的蠕变现象。（）温度越高，蠕变现象越严重，也就是说在较短的时间内有较大的变形（）。

　　从中可以看出，典型的蠕变过程可以分为4个阶段。O-A段为加力后便产生弹性变形阶段（如果应力已超过该温度的弹性变形，则应包括一定量的塑性变形）。A-B段为不均速度的塑性变形，为蠕变的开始阶段。B-：段为恒定温度下的塑性变形哞蠕变的第二阶段段变速度g Huse.A图幽钢的髹e和。温度的关钢的高温强度不能简单地用应力-应变关系进行评定，而是需要加入时间和温度两个因素。目前常用蠕变极限、持久强度和瞬时强度等指标衡量材料的高温强度。蠕变的速度主要取决于材料的成分和结构，因而高温钢中需要含有大量的合金元素。

　　1.2氧化性金属在高温工况条件下的另一主要特点是特别易于氧化，需要金属具有抗氧化性，但并非指金属在高温情况下完全不被氧化，通常是指在高温下能迅速被氧化，但氧化后形成一层致密的并能牢固地附着在金属表面的薄膜。从而使材料不再继续被氧化。一般碳钢是不能满足这种要求的，因为Fe与C无论在室温或高温情况下都能够形成氧化物，但这种氧化物并不能起到防护作用，尤其在高温状态更极易被氧化。为了提高钢的抗氧化能力，主要途径是加入适当合金以提高抗氧化能力。

　　62合金元素对高温钢性能的影响在高温钢中加入合金元素的主要作用是改变钢的组织状态，增强钢的抗氧化性，改善钢的力学性能提高钢的再结晶温度等。

　　CrCi是提高抗氧化性的重要元素。Cr加入钢中能形成Cr23合金氧化膜，保护合金不被继续氧化，并可提高易于扩散的FeO的温度。但Ci的含量较低时Ci23仅存于次表层，外层仍是氧化铁，并无很大的抗氧化作用。一般是Ci<5时，600°C时严重氧化。当Ci达到5时，600~650°C时严重氧化，当Ci接近12时，800°C严重氧化。Ci接近22时，1000°C严重氧化。

　　MoMo是铁素体形成元素，在高温下抗蠕变能力大，且是难熔金属。再结晶温度高。在马氏体钢中，可以通过两种方式提高其高温强度，一是进入固溶体中防止原子扩散，提高再结晶温度，二是析出第二相，产生弥散硬化作用。

　　SiSi对提高钢的抗氧化性有极好的影响。其作用与Ci基本相似，能生成致密的Si2.但其缺点是在高温下性能变脆，所以其含量不宜过高，含量以1.5~2.0为有效，一般总是把Si和Ci相互配合使用。

　　NiNi具有良好的抗氧化性能，是耐热钢中常用的一种合金元素。但其价格昂贵，含量较低时抗氧化性并不显著，在高温钢中总是与Ci配合使用，此时钢可呈奥氏体单相组织，有良好的抗氧化作用。并可提高高温强度。

　　MnMn与Ni的作用相似、与N共同使用可以代替Ni具有扩大奥氏体区和稳定奥氏体的能力。

　　另外，C对钢的抗氧化性极为不利，这是因为C与Ci极易化合成碳化物，而使固溶体中贫络，从而促进了晶间氧化。因此要求高温钢中含有较低的C，但C能显著提高钢的强度，因此一般高温钢的含C为0.1~0.2，低不得低于0.05. 6.3铸件ASTMA217/A217M中的高温承压用马氏体不锈钢和合金钢铸件适用于高温工况条件的阀门主体材料。在该标准中共包括1个牌号的马氏体不锈钢和9个牌号的铁素体合金钢，按钢种可分碳钼钢（WC1）、镍铬钼钢（WC4、WC5）铬钼钢（CA12、CA15）钢中的W表示为可焊接性，说明其具有较良好的焊接性能。C表示为铸钢，后面的数值表示高温合金钢适用工作温度高低的排列顺序。数值越大，表示其适用温度越高。以介质为水和蒸气为例。其可焊性的几种高温钢的高使用温540当超过540°C时，适用的高温度只适用于对焊连接的阀门。在这些钢种及钢的牌号中，使用广泛的应属铬钼钢中的WC6、WC9和C5（表14）。WC6和WC9广泛应用于电力和热力系统等表14ASTMA217M中几种常用CMo的化学成分和力学性能钢号化学成分/力学性能残留元素合计GB/T16253中几种高温钢的化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能CSiMnSPCrMoab 6.000.450.65630780420163525注：①表中未列入的化学元素，未经需方同意，不得有意加入。

　　②Akv为3个夏比冲击试样冲击吸收功的平均值，允许其中一个试样低于平均值，但不得低于规定平均值的70.③无特殊要求，由制造厂任选一项进行。

　　④0.2值标准从20°C开始，表格位置有限，本表从400°C开始列入。

　　介质为水和蒸气的高温高压状态中，虽然这两个钢号我国没有正式转化为国内标准，但在JB/T 3595电站阀门的技术条件中，已列入其选用的材料，并对其压力-温度等级做出了具体规定。C5适用于含S热态石油介质，同时还具有抗氢腐蚀能力，因此广泛应用于石油炼制及乙烯生产含硫介质的高温中。用于介质为蒸汽和油品的阀门，应有足够的安全可靠做出了具体的规定，对铸件的补焊提出了明确要求，如焊接工艺和焊工必须按ASTM A488/A488M规定进行焊接工艺评定，焊工必须经过相应级别的培训并取得资格。水压试验有渗漏的铸件、凹坑深度表15该标准中对残留化学元素没有做具体规定，只要求表中没有规定的化学元素没经过需方同意不得有意加入。标准中规定了钢材在不同温度下非比例伸长应力02的小值，由于表的位置有限，在表15中只列出高温部分。钢材在高温下的持久性能，在标准的附录B铸钢高温断裂应力表中给出了在不同温度下的断裂平均应力和时间的值。

　　对于材料的热处理方法在标准的表2中做出了规定，但同时也允许只要满足材料规定的全性能要求时，制造厂对热处理温度可以进行适当调整。对补焊的规定是铸件一般补焊可在未经需方预先同意的情况下进行，但对重要缺陷的补焊需征得需方同意，补焊的程序应按双方认可的工艺程序进行，并以图纸或照片形式显示补焊部位和范围并提供给需方。同时铸件上清除缺陷后的凹坑和补焊区均应用检验铸件的同一无损检验判据进行检验。

　　超过壁厚的20或25mm（取两者中的小值）、以及凹坑面积超过65cm2的铸件如进行补焊，被认为是重要补焊焊后应进行热处理，并要采用检查铸件的同一标准要求对补焊部位进行重新再检查。

　　目前我国还没有专门用于高温高压工况条件的阀门主体材料标准。在采用国产材料时，可选用GB/T 16253-1996（egvISO4991-1994）承压铸钢件材料。该标准共包括38种承压铸钢件，有14种适用于不同高温工况条件选用，其中碳钢3种，铁素体和马氏体合金钢9种，奥氏体不锈钢2种，在铁素体和马氏体高温合金钢的9种材料中，其中3种和ZG16Ci.5MG）的化学成分和力学性能要求等与WC6、WC9和C5基本相似（表15），可以互为代用。

　　国际上应用于阀门主体材料高温铬钼钢锻件标准具有代表性的应为ASTMA182/A182M中的低合金钢种。其中的F11. 2级和F11.3级、F22.1级和F22.3级、F5和F分别为常用铸件WC6、WC9和C5的变形合金，其化学成分和力学性能等列于表16. 2级和F11.3级的化学成分是相同的，其UNS牌号也是一个（K11572），但其力学性能却不同，主要是采用不同的热处理条件而成为不同的级别。WC9的变形合金F22.1级和F22.3级也是一样的，在选用时应予以注意。当采用锻焊结构时，表中列出了焊后的低热处理温度，在标准中也规定各种材料焊接用的焊条牌号，了零件预热和层间温度，供制定焊接工艺时选用。标准还对表面缺陷的验收准则和补焊要求都做出了具体规定。该标准将无损检测列为补充要求，在合同中规定时进行。

　　表16ASTMA182/A182中常用C-Mo高温钢的化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能焊后热处理温度，c表17JB4726中常用CrMo高温钢化学成分和力学性能钢号化学成分/力学性能CSiMnMoCrPSNiCua 12Cr2Mo1的力学性能为公称厚度小于等于300mm数值。大于300mm的力学性能数值请查标准的表3.②合同要求进行高温拉伸试验时，各温度下的a02（a）见标准附录A中表A1.国内普通高温阀门主体用材料可在JB4726中选用。该标准中规定了11种碳素钢和低合金钢承压用的锻件，有7种可以适用于高温工况条件。其别，数值越大，锻件的质量要求越高，各级别的力学性能和无损检测等的检测项目和抽样的数量等要求不同。如I级只要求逐件进行硬度检查，级需要进行批次拉伸和冲击试验，级进行批次拉伸和冲击试验并进行逐件超声波探伤等。具体详细要求请查阅标准中表2的规定。对各种形状超声波探伤的验收等级在标准的表4中进行了规定。另外，表中规定的力学性能各项指标是在常温下的数据，如合同中对I、W级锻件需要进行高温拉伸试验时，各不同温度下的屈服强度应附合附录A中表A1的规定，同时该数据在没有压力-温度等级数据的情况下，可作为设计的重要数据。

　　65板材A387/A387M压力容器用铬钼合金钢的化学成分、力学性能和高温性能等具有对应关系，也就是说是上面3种铸件的变形合金。标准中规定的锻件形状分别有筒形、环形、饼形、碗形、长颈法兰及条形等。其化学成分及力学性能等列于表17.该标准的锻件分为I、、I、W等4个级在该标准中规定，可按订货合同双方商定的要求。

　　采用不同的热处理方式，每个级别的材料其力学性能要求又分为1类和2类，2类的各项力学性能指标要高于1类。其中的11级、22级和5级的化学成分和力学性能与ASTMA217/A217M中的WC6、WC9和C5相当，是上述几种铸钢件的变形合金。化学成分和力学性能见表18.表中的各项力学性能指标是常温下的拉伸试验数据，合同要求进行高温拉伸试验时，其试样的制取、试验方法及不同温度的数值应查阅ASTMA20/A20M标准中的有关规定。该标准是压力容器用钢板的综合验收标准，标准中规定了检验和复验的方法和程序、尺寸允差、重量、质量、缺陷的修复和标识等内容，对于末做规定的残留化学元素钢板标准中包括了1个的！温铬钼钢钢板也在该标准中做了了毙的规定。http://www.cnki.net表18ASTMA387/A387M中几种常用铬钼高温合金钢板化学成分和力学性能级别化学成分/力学性能一类钢板二类钢板11级级5级注：①标准中的化学成分炉前分析和产品分柝本表列的是产品分析值，炉前分析值略严于产品分析值，需要炉前分析值时，请查阅原标准。化学成分中未规定的残留余量极限值见ASTMA20/A20M中表1表中3值为50mm圆柱试样值，其修正值见ASTMA20/A20M中的规定。

　　表中啊值为在圆柱试样上的测量值，采用扁平试样时，值为40（见标准规定）国内在GB6654压力容器用钢板中有对高温改。其中在2000年9月26日的第二次修改中，对用铬钼钢板的规定。其中的15CrMoR为ZG15Cr/ 15CrMoR的P、S大含量进行了修改15CiMoR MoG的变形合金。该标准自1996年版本发布以经修改后的化学成分和力学性能等列于表19.来，分别于1998年和2000年对标准内容进行了修6.6管材表19 GB6654中15GMoR钢板的化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能高温下的a，。n2/MPaCMoSiSPCrMoa 3及高温下的2数值，为钢板厚度<60mm的数据，大于60mm数值略有降低，见标准规定。

　　②化学成分为冶炼化学成分，成品的化学成分允差见GB222的相应规定。

　　③高温下的a，。02标准中从200°C开始，限于表的位置，从400°C开始。高温拉伸试验只有在合同规定时才进行。

　　④表中的Akv值为标准试块吸收冲击功值，当钢板厚度小于12mm时，可采用非标准辅助试样，具体见标准5. 43条的规定ASTMA335/A335M中常用高温铬钼钢管化学成分和力学性能A335/A335M和A691/A691M规定有铬钼钢钢管的标准中，A335/A335M为中小尺寸的无缝管，A691/A691M为大尺寸（外径>405mm，厚度<75mm）的电熔化焊钢管。在A691/A691M中的7种铬钼级别的钢管中，其中的1CR、2CR和5CR级的钢管，分别为ASTMA387/A387M中的11级、22级和5级钢板采用电熔化焊方法制成，其化学成分和力学性能等指标均执行A387/A387M中规定的指标，这些在本文的6.5节中已经叙述，各种数据在表18中列出。

　　ASTMA335/A335M中小尺寸的无缝管标准中，其中的P11、P22和P5与A182/A182M锻件标准级、22级和5级的化学成分和力学性能等相对应，只是由于无缝钢管生产的特殊工艺，C、Mn、S和P等含量相应低一些，这样其拉伸强度也相应低一些，但延伸率较高。各种数据列于表20中。

　　在国内一些标准中，有15CrMo、12Cr2Mo和1Cr5Mo铬钼钢钢管的规定，但由于标准所适用的工况条件不同，各标准中的个别化学成分和力学性级别化学成分/力学性能壁厚>8mm条样及小尺寸全截面标准圆柱试样纵向横向纵向横向注：①当壁厚小于8mm，采用条状试样时，其3值应进行调整，具体见标准规定。

　　能要求略有不同。如在GB9948（其中有15CrMo和1Cr5Mo）石油裂化用管材其化学成分有含Ni的规定，但在GB6479（其中有15CiMo、12Ci.2Mo和1Cr5M）化肥设备常用管材及GB5310（其中有15CrMo和12Cr2Mo）高压锅炉用管材中没有含Ni的规定要求，各标准中15CiMo的含P量也有差别，在力学性能要求上，GB 5310对材料的纵向和横向性能都提出了要求，GB 9948中规定了纵向表21力学性能、而GB 6479中则只提出力学性能要求。

　　相比之下在3个标准中GB5310规定的内容和要求较为全面，了热处理制度，规定了钢在高温下的瞬时强度，蠕变强度和持久强度等。现将该标准中的15CiMo、12Ci.2Mo的冶炼化学成分和各种性能及GB9948中的1Cr5Mo钢管管坯的化学成分和力学性能列于表21.国内标准中常用高温铬钼钢管的化学成分和力学性能化学成分/纵向力学性能高温瞬时性能叫2/MPa标准号钢号温度/°c注：①12Cr2Mo―栏中的a值48J为V型缺口的冲击功值。

　　允许一个试样的冲击值比表中规定值低10J/cm2但一组3个试样平均值不得小于表中规定值。

　　12Cr2Mo钢管，当外径不大于30mm，壁厚不大于3mm时，其允许降低10MPa当壁厚大于1640mm时，允许降低10MPa壁厚大于40mm时，允许降低20MPa本章论述的是普通高温铬钼钢。对高温不锈耐热钢，一般应采用经过特殊冶炼工艺的18-8奥氏体不锈钢。对更高温度的工况，可考虑选择GB/T14992中有关高温合金（GH）相应牌号。

　　7适用阀门主体材料的不锈耐酸钢1金属的腐蚀7.1.1腐蚀的类型一般把腐蚀分化学腐蚀和电化学腐蚀2种。

　　化学腐蚀化学腐蚀有2种形式，一种是气体腐蚀，另一种是金属在非电解质中的腐蚀。气体腐蚀通常是指金属在高温下受蒸气和气体的作用而发生的破坏。金属在非电解质的腐蚀主要是指金属受导电性不良的有机物质（如含硫石油、无水酒精和苯等）的作用而发生的破坏。化学腐蚀的特点是金属与周围介质直接起化学作用，在作用进行中没有电流产生，并且腐蚀产物是沉积在金属表面上。当形成的腐蚀产物是具有保护性的薄膜时，金属与腐蚀性介质被隔离，腐蚀受到阻滞，从而达到防止金属腐蚀的目的。

　　电化学腐蚀金属与酸、碱、盐等电解质溶液接触时发生作用而引起的腐蚀为电化学腐蚀，在作用过程中有电流产生，即所谓微电池作用。两微电流，其中较活泼的金属容易失去电子而起负极作用，而另一金属起正极作用，这时起负极作用的较活泼金属就不断被溶肖解产生电化学腐蚀。在一种金属表面镀上一种防腐金属层而当防腐层脱落时加快基体的腐蚀就是这个道理。同一金属或合金的两个质点，如果因为某种原因使它们的电极电位不同，也能形成微电流，如在金属中存在不均匀的夹杂物或杂质不均匀性以及其他化学或物理因素均可以引起电化学腐蚀，具有腐蚀性的介质正好起到电解质的作用。在大多数情况下，金属的腐蚀是以电化学腐蚀方式进行的。

　　7.1.2腐蚀的基本形式经常遇到的腐蚀方式有晶间腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀和疲劳腐蚀。

　　晶间腐蚀是沿着晶界进行，使晶粒间的连续性破坏，是一种严重的腐蚀。奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是由于晶间贫铬所致，贫铬会使晶间不能抵抗某些介质的腐蚀作用，这样晶间对腐蚀就敏感。防止奥氏体钢晶间腐蚀常用和有效的方法是添加Ti和Nb等合金元素。

　　点腐蚀是发生在金属的某个局部，也就是说在金属表面出现了微电池现象，作为负极的部位要受到严重腐蚀。与金属表面均匀的产生腐蚀（面种不卿互接触的金属置于电电解质溶液中就潘lish焉蚀）相比较，啤鲤蚀有更大的危害性……耐应力腐蚀是金属受到外部或内部的应力作用时而发生的腐蚀，防止应力腐蚀的基本方法是消除应力。

　　疲劳腐蚀是金属在腐蚀性介质中，同时受交变的应力作用所造成的腐蚀。

　　7.2碳及合金元素对防腐性能的影响提高金属抗腐蚀性能的主要途径有①使金属具有均匀的化学成分和均匀的组织等，尽量避免形成微电池。②提高金属的电极电位，这样即使形成微电池，也能提高抗腐蚀性能。③使金属易于钝化，例如形成致密的保护膜使腐蚀介质不易向内部腐蚀等。为达到上述目的，主要是通过合金化途径，使不锈钢中含有大量的合金元素。

　　Cr是决定不锈钢抗腐蚀性的主要元素。Cr可以使不锈钢在腐蚀介质中产生钝化现象，即表面上形成一层很薄的保护膜。同时Ci能有效地提高电极电位。当含Ci量达12.5时，合金电极电位由负变正，因此不锈钢一般含Ci量均需达13以上。钢中含Ci量越高，抗腐蚀性能越好。此外，Ci对钢的力学性能和工艺性能都有很好的作用。

　　Ni对不锈钢的影响只有与Ci配合时才能充分表现出来。Ni是形成奥氏体的合金元素，如向铁素体铬钢中加入少量Ni，可使单相铁素体变为奥氏体和铁素体双相组织，进一步增加Ni的含量，则可变成单相的奥氏体钢（如18-8钢）从而使其具有更好的不锈耐蚀性和良好的形变、焊接性能。

　　Ti和Nb与C的亲和力比Ci大，因此优先与C结合成TiC或NbC，而使Ci基本上都能溶于固溶体中，这样避免晶间贫铬，从而减轻晶间腐蚀倾向。

　　Mn和N都是促使形成奥氏体的元素，因而可以代替Ni（或部分代替Ni）但Mn不防腐，故不能单独使用。

　　7.3铸件目前国际上使用的阀门主体材料用不锈钢很多。ASTMA351/A351M中就有20余种，其中大多数为奥氏体不锈钢，常用的有CF3、CF8、CF3M、CF8M和CF8C等。其基型为18Ci―8Ni奥氏体不锈钢。牌号中的C表示为使用温度在650°C以下的不锈钢铸件，第2个字母表示不锈钢中含Ni量，其英文字母越靠后，含Ni量越高，F的含Ni量为8 0~12.0，数字代表含C量的大值（以万分之几表示），后面的M和C等表示在铬镍含量为18―8的基础上添加其他的不同合金兀素，M表示Mo，C表示Nb等。加Mo是提高再结晶温度，增加了高温下抗蠕变的性能进而改善其耐热性，加Nb是使Ci的碳化物减少，增加晶间含钼量，提高抗晶间腐蚀的性能。

　　我国于1989年制定了GB 12230阀门用奥氏体铸钢件技术条件。该标准规定了14种牌号的奥氏体不锈钢，其中9种为我国牌号标准，5种为ASTMA351/A351标准中的CF3、CF8、CF3M、CF8M和CF8C，其化学成分和力学性能与A351/A351M基本相同。在国内实际使用过程中常将标准中的部分国内牌号与A351/A351M中的牌号相互对照使用。如CF3对照ZG00Cr18Ni10、CF8对表22几种常用奥氏体不锈钢铸件化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能注：①表中的及化学成分中钼含量为ASTMA351/A315M中的数据。GB 12230中as值为206对CF3.CF8和CF8C没有含钼量的规另外，铬锰氮耐酸钢是一种无Ni和少Ni不锈钢，比较符合我国资源贫镍的实际情况，能立足国内，而且强度较高，适用于温度不超过200°C的腐蚀性介质。常用的牌号为ZGCr17Mn13Mo2N、ZGCrl7Mnl3Mo2CuN等，由于专用阀门材料的标准中没有规定，这里不再详细介绍。

　　74锻件氏体不锈钢锻件中，与前面提到的常用5种铸件相对应的变形合号为F304、F316、F304L、F316L和F347.牌号中的F表示制造工艺为锻造或轧制，3表示为奥氏体不锈耐酸钢系列，304为常用的含碳较低的18Cr 316为304的基础上加Mo用以改善钢的耐热性；后面加L表示为低碳的304或316用来改善其耐蚀性能。F347是在F304的基础上加Nb而增加奥氏体化进一步减小晶间腐蚀倾向（表23）标准中对补焊要求做出了具体规定，如焊条牌号，焊后低热处理温度等。

　　在我国的JB 4728压力容器用不锈钢锻件标准中，有6种为奥氏体不锈钢，其中前面提到的铸件0Cr18Ni10Ti则与A182/A182M中的F321相当，F321是在F304的基础上加Ti而改善晶间腐蚀倾向，其作用与Nb相同（表24）表23ASTMA182/A182M中几种常用奥氏体不锈钢锻件化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能表24JB4728中几种常用奥氏体钢锻件化学成分和力学性能100mm数值，当厚度> 100mm时及HB值略有降低，见原标准。

　　锻件的其他要求与JB4726、JB4727的规定基本相同，锻件的形状有筒形、环形、饼形、碗形、长颈法兰及条形锻件等。锻件的级别分为I、、I W等4个级别，其数字越大，锻件的要求越高，检验项目越多，质量越高。具体详见标准中的规定。

　　在ASTMA240/A240M压力容器用Cr、Ci-Ni耐热不锈钢厚、薄板材和带材标准中规定的50余种奥氏体不锈钢钢板牌号中，与前面提到的常用铸件的变形合金相对应的5种分别是304、304L、316、316L、347.其化学成分和力学性能等与铸件要求略有不同（表25）。表2STMA240/A240M中几种常用不锈钢板的化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能在该标准中对各项技术质量要求除对化学成分和力学性能外，其余均没有进行较细致的阐述，规定应符合A480/A480M压延不锈和耐热钢厚、薄板材和带材的一般要求规范中现行版本的相应规定。

　　国内的GB4327不锈钢热轧钢板标准中有奥氏体不锈钢型钢板29个牌号，其中与前面常用铸件相对应的5种变形合金分别有0Crl8Ni9、00Crl9Nil0、0Ci.l7Nil2M2、00Ci.l7Nil4M2和0Ci.18Ni11Nb等。其化学成分和力学性能等与铸件和锻件略有差异（表26）。

　　表26GB4237中几种常用不锈钢板的化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能注：①本表的化学成分为冶炼分析成分，成品成分分析时允差符合GB 222的规定。

　　②屈服强度2和硬度值仅当需方要求（在合同中注明时）才进行测定。

　　该标准还对钢板的耐腐蚀性能试验、低倍组织检验、表面质量及特殊要求和检验方法所采用的标准等都做出了规定。其中的耐腐蚀性能试验和特殊要求等项目需通过合同进行确定，具体要求和方法由供需双方协商在合同中注明。84版本的附录A中还介绍了各牌号不锈钢的对照表，其中有中国、美国、日本、英国、法国、德国、前苏联及国际标准等，供在选用时对照与。

　　阀门主体材料。其A358/A358M高温用电熔化焊钢管所用板材的各项性能指标均采用A240/A240M中相应的板材标准。其余3个标准按其工艺方法和适用工况条件略有不同，表27列出了A3l2/A3l2M中几种常用级别管材的化学成分和拉伸性能。

　　表27ASTMA312/A312M中几种常用不锈钢管化学成分和拉伸性能牌号化学成分/拉伸性能注：①需经多次拉拔的小直径或薄壁管等级TP304L和TP3l6L大含C量为0. 04.外径小于l2.7mm为小直径管，壁厚小于l.为薄壁管。

　　具体规激/15标准的规定。油437的规定11 A3l2/A3l2M与A376/A376M标准为T、P两种基准的管，A430/A430M为高温用锻制和镗孔的FP管。各标准中管材的级别都是按材料的牌号给定的，需要说明一点的是在A430/A430M中，某一级别的基型材料与C成分稍高点的“H”型材料的化学成分和力学性能是一致的（如304与304H相同、3l6与3l6H相同等）。其含C量是按H级别给定的，使之更适用于高温工况。其他标准的基型与H型是不同的。管材的检验项目比其他型材都多，这些在前面的材料中做过简单的介绍，国内阀门主体材料用不锈耐酸钢管材可选用GB/Tl4976标准中的奥氏体不锈钢管材。该标准中规定的l7种奥氏体不锈钢管材中与常用铸件相该标准中规定的规格较小，热轧管的外径为Y68~l26mm，冷板管的外径为Y3~l59mm.对于大直径的不锈钢管，在HG 20537标准中有规定。其化学成分与力学性能应满足GB 14976中几种常用不锈钢管的化学成分和力学性能牌号化学成分/力学性能对于奥氏体不锈钢其主要功能是耐腐蚀，但由于其低温性能和高温性能也非常良好，因此，―101°c以下的低温阀门国内外一般均采用ASTMA351/A351M中的CF8或CF8M等及其变形合金。

　　当用于高温腐蚀性介质时，应采用电弧炉冶炼，并对其进行充分的脱硫和脱磷、除渣及除气精炼、净化晶间和细化晶粒等抗高温的特殊熔炼工艺，可提高抗高温蠕变性能。法兰连接温度不得高于540°C，采用对焊连接，含C量接近上限时，高温度可达800……

　　腐蚀是一个相当繁杂的问题，可以说没有可遵循的规律，从总体讲，304钢的耐腐蚀性能与316钢耐腐蚀性能基本相同，但仍存在差异，如对草酸和处于沸点的醋酸介质，316要优于304但对浓度为30的硝酸钠，304又优于316，而且上述2种材料又都不适用于各种浓度的硫酸，因此在使用时要注意研究各种不锈钢对各类腐蚀性介质的耐蚀情况。

　　对于腐蚀更苛刻的及特殊工况条件，可参照选用B16.34表1中的第3组材料及国内GB/T15007中的耐蚀合金（NS）相应牌号。

　　8钢制阀门常用主体材料标准美国ASTM标准中钢制阀门常用主体材料见表29.国内钢制阀门常用主体材料见表30.表29美国ASTM中钢制阀门常用主体材料简表材料类别铸件锻件板材管材牌（钢）号标准号牌（钢）号标准号牌（钢）号标准号牌（钢）号标准号普通碳钢级60级65级70级A级B级C级低温钢A级B级D级E级1类3类4类7类8类铬钼高温钢级22级5级不锈耐酸钢9结语钢制阀门主体材料很多。本文只对钢制阀门常用主体材料普通碳钢、普通低温钢、铬钼高温钢、奥氏体不锈钢4大类的铸件及其变形合金做了分析。与某些标准中按钢的化学成分分类有所不同。其一是首先考虑到使用的方便，其二是某些同一材料在316与347等钢，在A182/A182M中，其分类是在其基型304（18C8Ni）的基础上分别加Mo和Nb等，但在B16.34标准的钢号中分别给确定为16Ci-12Ni-2M和18Ci-10Ni-Nb等。材料的性能取决于组织，组织取决于化学成分和热处理方法，各表中的某些性能指标是通常热处理条件下的，由于篇幅所不同的标准中其分类也不完全一样，如ASTM中的限，再详细与特殊情况不能一一介绍，有差异处还需表30国内钢制阀门常用主体材料简表材料铸件锻件板材管材类别牌（钢）号标准号牌（钢）号标准号牌（钢）号标准号牌（钢）号标准号普通碳钢低温钢铬钼高温钢不锈耐酸钢查看标准原文的规定。钢制阀门主体材料很多且相当繁杂，用一两篇文章说清楚是不可能的，但阀门的