阀门是管路中不可缺少的附件之一，由于其特殊性，它不仅要保证在不同温度，不同压力、不同介质的化学物理性能参数下的可靠功能，而且还要完成阀门在使用中的各种功能。因此，这就决定了阀门在选材上的复杂性。可以讲，目前市场上的绝大部份材料，包括黑色金属、有色金属、工程塑料、橡胶和陶瓷等在阀门中均可用到。

尽管表面上看，一台阀门很简单，但实际上阀门中每个零件材料所涉及的学科却是其它机械产品无法比拟的。它不仅涉及到材料、流体力学、热力学、化学、腐蚀、金相，而且还涉及到机械设计、自动控制、机械制造工艺以及探伤、焊接等知识。因此，对每一个合格的阀门工程技术人员来讲，不仅需要具有对阀门产品结构的熟知并创新，在理论和科研上的扎实基础，而且在如何选好材料上更要具有较高的素质，为了达到这样的目标，就要做到以下几点：

1、要广泛熟悉并收集国内外现有的各种材料的信息和相应材料标准。

2、在实际工作中，不断积累经验。

3、密切和科研单位的合作，有针对性地研制阀门所需的新材料，以便拓宽选材范围。

建国以来，我国在阀门新材料的研制上举不胜举，比如：为四川天燃气工程研制了耐H2S介质的阀杆材料318钢、抗咬伤的303Se、410Se等易切削不锈钢、耐低温-101℃的3.5Ni（LC3）低温钢、耐高温的ZG1Cr5Mo高温钢、耐海水腐蚀的双相不锈钢，镍基合金铸铁，耐冲蚀和磨损的耐磨铸铁等以及提高阀门密封面寿命的SF-3T、SF-4T、SF-5T等堆焊焊条。这些成果均是先提出课题或国家下达科研计划、经有关部门配合攻关而成。

 材料选用的一般原则

由于阀门属于受压容器范畴，而且阀门中每个零件在阀门中起的作用也不尽相同。因此为保证阀门的安全可靠，在阀门零件具体选用时，选材合理与否至关重要。

在选用阀门零件材料时，可遵循以下几点原则：

1.适用性：即选材时要符合相应阀门零件的使用功能。（化学性能、耐蚀性、耐温性、力学性能等）

2.可行性和经济性：即选材料时，要立足于市场上便于采购，价格适宜，尽量不要高材低用。

3.可靠性：即在选定了某种阀门零件材料后，还要进行必要的计算，考虑可能出现的问题以及采取的相应的措施，确保选用的材料满足使用功能。

4.工艺性：即在选材时，要考虑材料加工的工艺性，以求得最佳的经济效果。

 

5、在选用材料时，还应注意使用中材料有质变的可能性。如高温下碳化物相转化为石墨，铁素体材料的氧化，碳素钢在底温下韧性下降，奥氏体材料的晶间腐蚀的敏感性，Ni基合金的晶界腐蚀等都要考虑。

为了更直观、简便的保证阀门材料的选用合理，各国均在长期设计、制造和使用的基础上，对通用阀门的选材进行了科学总结，并制定了相应规范下的选材标准。例如：我国在JB/T5300-2008标准中就对一般阀门的基本材料作了详细规定。它适用于灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铜合金、碳素钢、高温钢、低温钢及不锈耐酸钢等阀门。国外也在相应标准中作了具体规定，如API600等

目前，国内外有关材料的标准很多，在具体阀门设计工作中，可以按需要对照相应材料标准去选用。但对阀门特殊工况下材料选用，由于无实际经验可借鉴，选材较为复杂和困难，需要反复论证，并结合必要的实验验证。才能达到理想效果。

随着科学技术的不断发展，许多新材料在不断问世，这对不断提高阀门的使用可靠性和新产品的设计开发提供了可靠基础。可在实践中针对性选用。 

 材料的表示方法

由于阀门零件材料的牌号和标准规范较多，而且各国表示方法也不一样，因此，在图样设计中必须对相应材料标识清楚。

1、阀门零件材料的表示方法基本上分我国体系和国外体系两种。应在设计中与产品的设计标准联系起来。

2、阀门零件材料的表示方法及原则，一般采用相应的标准规范加材料牌号的方法。比如对碳钢铸件：我国表示为GB/12229-WCB，对ASTM标准表示为ASTM A216 WCB。这种表示的方法另一好处是，材料的标准和牌号一旦确定，其具体的化学成份和要求也确定，避免造成验收和执行时混乱。

 阀门材料的选用

根据阀门的结构特点，阀门零件材料基本上可分为以下几大类：

1、承压件材料（阀体、阀盖等）

2、内件材料（一般主要指阀杆、密封面、上密封等）

3、密封件材料（垫片、填料等）

4、栓接材料（各部位的紧固件）

5、灵敏件材料（弹簧、膜片等）

6、一般件材料（支架、手轮、阀杆螺母等）

由于阀门的特殊性，在具体选用阀门零件材料时，应侧重考虑以下几个主要因素：

1、介质

2、介质温度

3、工作压力

4、其它因素

下面按阀门零件材料分类分别阐述材料的选用。

一、承压件材料的选用

承压件一般指承受介质压力的零件，即当预期的作用失效时，会把保持的介质释放到大气中的零件。如阀体、阀盖、端盖等。它们是保证阀门使用强度的关键零件。

承压件一般可用全塑、衬塑、衬胶铸造、锻造或板焊材料制成。

对常规阀门材料，国内外均在相应产品标准中作了规定。选择时，可由产品定单规定，按相应标准规范去选；若产品定单中未作明确规定，则可用习惯的、成熟的材料。比如对≤425℃的碳钢阀门，承压件材料均为WCB。

在选用承压件材料时，所有承压零件并不要求采用相同材料或同类材料。但是适用的额定值应按主要承压件确定。

基于目前，各种承压零件的使用范围不规范，下面将常用的承压件材料作一描述

 

1、非金属材料

由于非金属材料具有许多金属材料不具备的优点，因此逐渐派生出选用非金属材料作为阀门承压件或衬里材料。目前，对非金属材料大致可分为塑料，橡胶和陶瓷等三类。

①塑料

阀门中采取塑料材料是基于塑料工业的飞速发展而产生的。

与金属材料相比，塑料具有比重轻、耐蚀性好、外表美观、成本低等优点，但也存在耐温不高，力学性能低等缺点。因此，目前仅用于常温、压力不高、口径不大的阀门中。

塑料阀门的承压件按其工艺可分为全塑材料和衬塑（或喷塑）二种：

用于全塑的材质有硬聚氟乙烯、聚丙烯等，一般用于低压（PN≤10），常温（T≤80℃）的水，腐蚀性等介质。

用于衬塑或喷塑的承压件，一般采用在成本较低的金属材料基体上衬塑或喷塑的工艺方法。

由于承受的压力得以提高，因此，适用的范围愈来愈广，主要用于对腐蚀性要求高，成本低的场合。

其使用的材料有：F3，F4，F46等

②橡胶

橡胶材料由于具备耐腐蚀、耐磨、密封性能好等优点，而被用在阀门承压件上。但其缺点是耐温性能差，易老化，因此，其使用受到极大的限制。

在阀门承压件上采用橡胶材料，一般多采用在金属基体材料上衬胶的工艺。

衬胶的材料可根据阀门适用的介质特点选用：天然橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶等，主要用于温度不高的油品，腐蚀性介质，以及污水等工况。

③陶瓷

随着工业水平的不断发展，为解决阀门中耐高温、耐磨、耐冲蚀和高硬度等问题，陶瓷材料逐渐在阀门中被采用，其工艺方法是通过烧结或热喷涂，将相应的陶瓷材料衬敷在金属材料表面上。

陶瓷材料一般分为氧化物系，复合氧化物系和氧化物与非氧化物系。

在阀门上常用的材料有：氧化铝、氧化锆等。

由于陶瓷材料成本较高，工艺较复杂，因此只用于特殊需要的阀门上。

2、铜合金材料

铜合金由于具有良好的阻燃性能，低温性能和耐腐蚀性能等特点，因此在生活用水、海水、氧气等工况上被广泛应用。

铜合金牌号较多，基本上可分为紫铜、黄铜、青铜和白铜四大类。

作为阀门的承压件，一般以黄铜和青铜材料为主。由于铜合金耐温不高，并且成本较高，因此在阀门的应用上受到很大限制。一般对铸造材料，主要用于PN≤25，温度-254—+250℃的阀门上。对有些铜合金也可用于常温高压阀门上（如气瓶阀等），但其力学性能和内在质量必须得到保证。对铸造铜合金，我国已在GB/T12225-2005标准中作了详细规定。

铜合金可适用的介质有：水、海水、氧气、空气、油类等。