阀门材料-铬钼钢和铬钼钒钢
铬—钼钢和铬—钼—钒钢主要用在高温、高压的场合,要求钢在高温下具有较好的抗蠕变强度和抗高温氧化性,适用温度-29~650℃,主要用于火力发电的高温、高压蒸汽及炼油企业的石油裂解、催化裂化、加氢等含有硫化物、氢腐蚀的石油介质。例如催化系统采用5Cr—0.5Mo钢,加氢系统温度较低的采用1.25Cr—0.5Mo钢,温度较高的加氢裂化、加氢脱硫煤液化等装置中采用2.25Cr—1Mo钢。
在Cr—Mo钢中需要说明的是ZG1Cr5Mo,过去称铸钢铬5钼(ZGCr5Mo),用该钢制作的阀门习惯上都称铬5钼阀,可是铸钢铬5钼这个牌号在1999年以前即无国家标准也无专业标准,长期以来各制造厂均参照前苏联标准来制订自己的工厂标准,其牌号为ZGCr5Mo,由于该牌号含碳量为0.15~0.25%,因此实际牌号应定为ZG2Cr5Mo。中石化在制订SH/T 3064《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》标准时参照JIS G 5151中的SCPH61、BS 3100中的B5、ASTM A 217中的C5及我国GB/T 1221中的1Cr5Mo的化学成分,将这种材料定为ZG1Cr5Mo,但同样只有牌号并无相关标准规定它的化学成分、力学性能、热处理规范等。70年代末引进装置中这类阀门的材料为ASTM A 217 C5,从化学成分上看相当于铸钢1铬5钼,故建议用ASTM A 217 C5来制造这类阀门,一直到1999年在制订JB/T 9625《锅炉管道附件承压铸钢件 技术条件》时才将ZG1Cr5Mo纳入该标准中。
ZG1Cr5Mo称5Cr—0.5Mo钢,这种钢具有良好的抗石油裂化过程介质腐蚀的性能,对含有硫化物的热石油介质耐蚀性良好,具有抗氢腐蚀的能力,并有良好的热强性。
ZG1Cr5Mo制造工艺性较差,易产生铸造裂纹,焊接时热影响区会出现马氏体组织而产生明显的脆化,所以要制订正确的焊接工艺,焊前需进行预热,焊后需进行热处理,一般预热温度300~400℃,焊后热处理温度740~760℃。
常用的铬—钼、铬—钼—钒钢铸件、锻件材料见表1。
表1 常用铬-钼钢、铬钼钒钢铸件、锻件材料
材料状态 | 国别 | 标准 | 材料牌号 | 适用温度℃ | 备注 | |
铸件 | 中国 | JB/T 9625 | ZG20CrMo | ≤510 | ||
ZG20CrMoV | ≤540 | |||||
ZG15Cr1Mo1V | ≤570 | |||||
ZG1Cr5Mo | ≤550 | |||||
JB/T 5263 | WC1 | ≤468 | 铸件回火温度不应低于595℃ | |||
WC6 | ≤593 | |||||
WC9 | 铸件回火温度应不低于675℃ | |||||
C12A | ≤648 | 铸件回火温度应不低于730℃ | ||||
美国 | ASTM A 217 | ASTM牌号 | UNS编号 | 适用温度℃ | CL150法兰端阀门适用温度≤538℃,其中WC1、WC6、WC9、C5、C12仅使用经正火和回火的材料。 日本电力标准E101规定1.25Cr-0.5Mo(WC6),2.25Cr-1Mo(WC9)最高使用温度为593℃,另WC6、WC9在高于566℃温度区域使用时要考虑发生过氧化作用即生成氧化皮的可能性。 | |
WC1 | J12524 | ≤468 | ||||
WC6 | J12072 | -29~595 | ||||
WC9 | J21890 | |||||
C5 | J42045 | |||||
C12 | J82090 | |||||
C12A | J84090 | |||||
锻件 | 中国 | JB/T 9626 | 15CrMo | ≤550 | ||
1Cr5Mo | ≤570 | |||||
12Cr1MoV | ||||||
15Cr1Mo1V | ||||||
美国 | ASTM A 182 | ASTM牌号 | UNS编号 | 适用温度℃ | CL150法兰端阀门适用温度≤538℃,其中F11仅使用经正火和回火的材料 | |
F11 Class1 | K11597 | -29~593 | ||||
F22 Class1 | K21590 | |||||
F1 | K12822 | -29~468 | ||||
F5 | K41545 | -29~648 | ||||
F9 | K90941 | |||||
F91 | K90901 | |||||
F92 | K92460 |