a105什么材质最好（常用阀门金属材质简介）

常用的阀门金属材质有三大类，碳素钢、合金钢和不锈钢。

1、碳素钢

碳素钢是指碳的质量分数不大于2%的碳铁合金，通常会含有少量硅、磷、氧等杂质元素。阀门上常用的碳素钢牌号为WCB和A105，主要区别在于WCB为铸钢，A105为锻钢，常温下这两种碳素钢的基本组织主要为铁素体，少量为珠光体。这两种钢材可以广泛用于非腐蚀环境，其力学性能可以满足大多数要求，根据温度－压力曲线确定合适的材料压力等级即可。

2、合金钢

合金钢是在碳素钢的基础上，为改善钢的性能，加入一些铬、镍、钼、钛等合金元素后炼成的钢。按合金元素的含量不同可分为三类：（1）低合金钢（合金元素的总质量分数不大于5%）；（2）中合金钢( 合金元素的总质量分数在5%～10%)；（3）高合金钢（合金元素的总质量分数大于10%）。加氢装置中常见的合金钢阀门材质为WC6或WC9，属于铬－钼钢，在高温下具有较好的强度和抗高温氧化性能，并具有一定的耐硫化物、氢腐蚀能力。

3、不锈钢

不锈钢中起到防止生锈的元素主要是铬，铬化物会在不锈钢表面形成致密的钝化膜，可以有效阻止氢或腐蚀性介质与Fe原子结合，从而防止腐蚀生锈。一般而言，不锈钢中的铬含量至少要达到10.5%，因为如果铬含量不足，则不锈钢表面将无法形成致密的保护膜，而失去防腐蚀的功能。不锈钢根据金相组织不同，又分为铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和双相不锈钢。

3.1铁素体不锈钢

主要含铁和铬元素，铬的质量分数至少为12%。由于铬元素含量高，且含碳量大大降低，铁素体不锈钢比普通碳素钢的耐腐性能要好很多。同时由于含碳量低，在硬度和强度上，铁素体不锈钢并不如碳素钢高。同时，铁素体无法通过热处理改善性能。

3.2马氏体不锈钢

相较铁素体不锈钢，马氏体不锈钢的碳含量更高，不锈钢得以转化为马氏体组织。马氏体不锈钢因含有更多的碳，所以硬度和耐磨性更好，并且马氏体不锈钢还可以通过热处理细化晶粒，继续提高硬度、耐磨性。但由于含碳量显著提高，马氏体不锈钢的耐蚀性弱于铁素体不锈钢。马氏体不锈钢特别适合用于腐蚀性不强但对硬度和强度要求较高的位置。

3.3奥氏体不锈钢

奥氏体不锈钢中添加了更多的镍元素，镍元素使不锈钢在常温下保持为奥氏体组织。奥氏体不锈钢为面心立方体晶格，而铁素体和马氏体不锈钢为体心立方体晶格。奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能普遍较好，有两点原因：一方面，由于氢在体心立方体晶格中的扩散速率比面心立方体高4～5个数量级，所以奥氏体不锈钢抗氢腐蚀能力显著强于铁素体和马氏体不锈钢，非常适合用于加氢装置中氢气成分较多的工艺位置。另一方面，根据研究，镍元素能显著提高材料抗氯化物开裂的能力。

镍元素的加入，还扩大了奥氏体不锈钢的温度使用范围，低温可低至－196℃，高温可高至700℃。但由于镍是一种相对稀有的元素，所以含镍量高的奥氏体不锈钢成本普遍高于铁素体不锈钢和马氏体不锈钢。

石油化工行业经常使用的奥氏体不锈钢材质有304，316，这两种奥氏体不锈钢具有较好的力学性能、温度适用范围和较好的耐蚀性，其中316相比304增加了钼元素，在保持力学性能不变的情况下提高了抗点蚀性能。

在个别温度压力较高的场合，还可以使用321或347材质，这两种材质相较304和316，主要区别在于增加了稳定化元素Ti或Nb。稳定化元素能在高温下和碳元素形成稳定碳化物，避免了铬元素与碳结合导致的贫铬晶界也即晶间腐蚀，从而使321和347材质能适用于更高温度和更强腐蚀介质。

4、双相不锈钢

双相不锈钢同时含有奥氏体和铁素体组织，每种组织不少于30%，在含碳量较低的情况下，铬含量在18%～28%，镍含量在3%～10%。双相不锈钢与铁素体不锈钢相比，有较好的抗晶间腐蚀能力，且低温性能和焊接性能更好；和奧氏体不锈钢相比，双相不锈钢拥有更好的抗氯离子腐蚀能力，强度更高，而且因含镍量较少从而价格相对便宜。总体来说，双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的特点。