• 1.合成纤维：用于制造填料的合成纤维主要有：聚四氟乙烯( PTFE)、碳纤维、酚醛纤维、芳纶等，这些材料由于其化学性能稳定、强度高、耐磨、适应温度范围广、摩擦系数小，工作寿命长，解决了使用石棉材料所不能解决的一些问题。PTFE是由美国人R．J．Plumkett于1938年发明的，具有非常高的化学稳定性，对于强酸、强碱、强氧化剂有很高的抗蚀性，是已知高分子衬料中耐溶剂和耐腐蚀性最好的，至今还未发现在300℃以下有溶剂可使之溶解，仅在熔融碱金属、碱金属的氨水中溶解；PTFE的耐热性较好，在360℃下lOh不发生明显的变质和分解，在-190～+250℃内能保持机械强度。PTFE的耐摩性能也十分优异，其手感滑腻、硬度低、不会划伤对偶件，与金属对摩时摩擦系数低。不同工作条件下，其摩擦系数一般在0.04—0.35，是高分子材料中摩擦系数最低的。PTFE的不足之处主要是机械强度较低，且易蠕变；导热性差，热膨胀系数低。对于PTEF的不足之处可通过添加适当的填充剂，如玻璃纤维、石墨、青铜粉、二硫化钼等得到改善，一般用于低压、中温、强酸、强碱以及不允许污染的介质（如卤素、药品等）的密封。
• 碳纤维是用聚丙烯腈纤维氧化和碳化而成的，根据碳化程度不同，可得到碳素纤维、耐焰碳纤维、石墨纤维三种产品。碳素纤维或加入PTEF纤维编织填料经聚氟乙烯乳液浸渍后，可在酸、碱溶剂中应用，特别是在尿素系统的高压铵泵、液氨泵及硫酸厂的酸泵中成功应用，表明其是一种很有发展前途的适用于高温、高压、高速、强腐蚀场合的填料。目前我国市售的碳纤填料95%以上都是以耐焰碳纤维为主体并经多次浸渍四氟乙烯乳液和特种润滑剂编织而成，其使用寿命比一般石棉填料高5～10倍，密度是石棉填料的3/4，密封性能优于石棉填料，随着工艺的成熟和完善及成本的降低，有可能逐渐取代石棉填料。
• 酚醛纤维也是近些年发展起来的新型耐燃有机纤维，酚醛纤维表面浸渍性能好，故酚醛纤维编织成填料，经多次浸渍聚四氟乙烯乳液和表面处理之后，摩擦系数相当低(0.148~0. 156)，自润滑性能较好，加上酚醛纤维有一定的耐腐蚀性能（耐溶剂性能突出），可在一般浓度的酸、强碱及各种溶剂中使用，酚醛纤维的强度比四氟纤维低，故不适合在高压动态密封中使用，一般使用压力为4.9MPa，最高使用温度可超过180℃，长期使用温度150℃以下，而且酚醛纤维价格远低于PTEF和碳纤维，在工况不十分恶劣的情况下，其填充的使用效果大大超过石棉类填料。国内1982年开始着手研究酚醛纤维的性能、制造工艺、和现场运用，目前被认为是一种有发展前途并能取代石棉密封材料。
• 芳纶纤维是聚芳酰胺塑料制成的纤维，由美国杜邦公司首先开发成功并于1972年首次以“凯夫拉”为商品名称。这种纤维突出的特点是抗张力强度非常高，模量高、质地柔软，
• 富有弹性；耐磨性极佳，耐热性也是在合成纤维中最好的，热分解温度为430℃，有较好的化学稳定性，除强酸、碱不适用外，其他液体均可适用。
• 以芳纶纤维为主体材料与其他材料进行复合加工而制成的填料，用于油田、化工等行业的高压、高速泵，对于固体混合物的密封，更显示出其优异技术性能。芳纶填料虽然价格高，但其使用寿命是一般填料的420倍，且泄漏量比一般填料小得多，故可以减少更换密封，节约流体原流和能源，其节约的价值远高于其成本差价口。
• 2.陶瓷和金属纤维：陶瓷和金属纤维是一种耐高温纤维，主要有氮化硅、碳化硅、氮化硼纤维等等，耐温达1200℃，是制造耐高温新型编织填料的骨架材料。其本身质脆易断。曲挠性很差，须与耐高温的金属纤维混合编织。金属类纤维有蒙乃尔合金、不锈钢合金、铜丝、铅丝以及铝、锡、铜箔等。单独采用金属纤维作填料的并不多，大都与石棉纤维、合成纤维或陶瓷纤维混合编织，有时在编织填料过程中还夹入一些铝、锡、铅的粉末或窄带。金属填料中使用最多的金属带缠绕填料特点是导热性良好、耐磨损、摩擦系数小、摩擦性能稳定，机械强度大，耐压力和耐压力波动。同时，填料是由1根金属带缠绕成的，不存在渗漏问题，但容易发生界面泄漏。这种填料对高浊、高速、高压机械的轴封是非常有效的。

• 不锈钢的优劣，含碳量是关键。含碳量C＞0.08%为高碳级不锈钢，C≤0.08%为低碳级不锈钢，C≤0.03%为超低碳级不锈钢。
• 1Cr18Ni9Ti和0Cr19Ni11Ti奥氏体不锈钢，主要对解决敏化态晶间腐蚀起到重要作用。发达国家1Cr18Ni9T和1Cr18Ni12Mo2Ti已经从标准中淘汰。只保留有0Cr19Ni11Ti(321)。
• 1Cr18Ni9Ti和0Cr19Ni11Ti奥氏体不锈钢.逐渐被304不锈钢和304L不锈钢所取代，主要是其存在以下缺点：
• 1刀口腐蚀倾向。
• 2含TiN杂质，钢纯度和抛光性较差。
• 3与304和304L相比焊接难度较大。
• 4钢水黏稠，钢锭表面质量不好，成材率低。
• 5耗费大量钛金属。
• 铸造过程中，钢水流动性差，浇注时钢水包注口易结瘤，铸件表面易出现冷隔，铸件废品率高，铸件表面光洁度差。

• 1.成分特点
• 2205双相不锈钢，成分特点足超低碳、含氮，其典型成分为22%Cr+ 5%Ni+0.17%N。与第一代双相不锈钢相比，2205进一步提高氮含量，增强在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点蚀性能。氮是强烈的奥氏体形成元素，加入到双相不锈钢中，既提高钢的强度且不显著损伤钢的塑韧性，又能抑制碳化物析出和延缓σ相形成。
• 2.组织特点
• 双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约再占半数（双相不锈铡2205铁素体含量成为30%～55%，典型值是45%左右），兼有两相组织特征。它保留了铁素体不锈钢导热系数大、线膨胀系数小、耐点蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点：又具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。
• 在性能上突出的表现是屈服强度高和耐应力腐蚀。双向不锈钢比奥氏体不锈钢屈服强度高一倍，同样的压力等级下，可以节约材料。比奥氏体不锈钢的线性热膨胀系数低。与低碳钢接近，使得双向不锈钢与碳钢的连接较为适合，锻压及冷冲压成型不如奥氏体不锈钢。
• 3.焊接性
• 双相不锈钢2205具有良好的焊接性，焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都较小。通常焊前不预热，焊后不热处理。由于有较高的氮含量，热影响区的单相铁索体化倾向较小，当焊接材料选择合理，焊接线能量控制适当时，焊接接头具有良好的综合性能。
• 热裂纹的敏感性比奥氏体不锈钢小得多。这是由于含镍量不高，易形成低熔点共晶的杂质极少，不易产生低熔点液膜。另外，晶粒在高温下．没有急剧长大的危险。
• 双相不锈钢焊接的．主要问题不在焊缝，而在热影响区。刚为在焊接热循环作用下，热影响区处于快冷非平衡态，冷却后总是保留更多的铁素体，从而增大了腐蚀倾向和氢致裂纹（脆化）的敏感性。
• 双棚不锈钢焊接过程中，在热循环的作用下，焊缝金属和热影响区的组织发生着一系列的变化。在高温下，所有的双相不锈钢的金相组织全部由铁索体组成，奥氏体是在冷却过程中析出的。奥氏体析出的多少受诸多因素的影响。
• 双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性能取焊接接头能否保证适当的相比例，因此，焊接是双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性能取围绕如何保证其双相组织进行的。当铁素体和奥氏体量各接近50%时，性能较好，接近母材的性能。改变这个比例关系，将使双相不锈钢焊接接头的耐蚀性能和力学性能（尤其是韧性）下降。双相不锈钢2205铁索体含量的最佳值是45%。过低的铁索体含量（<25%）将导致强度和抗应力腐蚀开裂能力下降；过高的铁索体含量（> 75%）也会有损于耐蚀性和降低冲击韧性。

• 1.成分特点
• 2205双相不锈钢，成分特点足超低碳、含氮，其典型成分为22%Cr+ 5%Ni+0.17%N。与第一代双相不锈钢相比，2205进一步提高氮含量，增强在氯离子浓度较高的酸性介质中的耐应力腐蚀和抗点蚀性能。氮是强烈的奥氏体形成元素，加入到双相不锈钢中，既提高钢的强度且不显著损伤钢的塑韧性，又能抑制碳化物析出和延缓σ相形成。
• 2.组织特点
• 双相不锈钢在室温下固溶体中奥氏体和铁素体约再占半数（双相不锈铡2205铁素体含量成为30%～55%，典型值是45%左右），兼有两相组织特征。它保留了铁素体不锈钢导热系数大、线膨胀系数小、耐点蚀、缝隙及氯化物应力腐蚀的特点：又具有奥氏体不锈钢韧性好、脆性转变温度较低、抗晶间腐蚀、力学性能和焊接性能好的优点。
• 在性能上突出的表现是屈服强度高和耐应力腐蚀。双向不锈钢比奥氏体不锈钢屈服强度高一倍，同样的压力等级下，可以节约材料。比奥氏体不锈钢的线性热膨胀系数低。与低碳钢接近，使得双向不锈钢与碳钢的连接较为适合，锻压及冷冲压成型不如奥氏体不锈钢。
• 3.焊接性
• 双相不锈钢2205具有良好的焊接性，焊接冷裂纹和热裂纹的敏感性都较小。通常焊前不预热，焊后不热处理。由于有较高的氮含量，热影响区的单相铁索体化倾向较小，当焊接材料选择合理，焊接线能量控制适当时，焊接接头具有良好的综合性能。
• 热裂纹的敏感性比奥氏体不锈钢小得多。这是由于含镍量不高，易形成低熔点共晶的杂质极少，不易产生低熔点液膜。另外，晶粒在高温下．没有急剧长大的危险。
• 双相不锈钢焊接的．主要问题不在焊缝，而在热影响区。刚为在焊接热循环作用下，热影响区处于快冷非平衡态，冷却后总是保留更多的铁素体，从而增大了腐蚀倾向和氢致裂纹（脆化）的敏感性。
• 双棚不锈钢焊接过程中，在热循环的作用下，焊缝金属和热影响区的组织发生着一系列的变化。在高温下，所有的双相不锈钢的金相组织全部由铁索体组成，奥氏体是在冷却过程中析出的。奥氏体析出的多少受诸多因素的影响。
• 双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性能取焊接接头能否保证适当的相比例，因此，焊接是双相不锈钢焊接接头的力学性能和耐蚀性能取围绕如何保证其双相组织进行的。当铁素体和奥氏体量各接近50%时，性能较好，接近母材的性能。改变这个比例关系，将使双相不锈钢焊接接头的耐蚀性能和力学性能（尤其是韧性）下降。双相不锈钢2205铁索体含量的最佳值是45%。过低的铁索体含量（<25%）将导致强度和抗应力腐蚀开裂能力下降；过高的铁索体含量（> 75%）也会有损于耐蚀性和降低冲击韧性。

• 铁在黄铜中的固溶度极低，超过固溶度的铁以富铁相颗粒存在，其熔点高，既能细化铸锭组织，又能阻抑再结晶时的晶粒长大，从而提高黄铜的力学性能与工艺性能。
• 同时加入少量的Mn以及 Sn、Al、Ni等元素，可以大幅度提高其强度和在大气、海水中的耐蚀性，因而铁黄铜适合于制造承受摩擦及海水腐蚀的部件。Fe含量不宜超过1.5 %，否则会降低耐蚀性，并会影响电镀层表面质量，可比切削性25% 。

• 锰为缩小金属α相的元素，对黄铜有固溶强化作用，能提高其对海水、氯化物和过热蒸汽的抗腐蚀性能。锰黄铜热压力加工性良好，冷压力加工性尚可，可比切削性30%。
• HMn58-2锰黄铜有腐蚀性破裂倾向，仅适用于小口径船用铜阀门的阀体。
• PN4～16，DN10～32波纹管式疏水阀，适用于船舶饱和蒸汽及凝水管路。
• PN160，DN10、DN15外螺纹黄铜空气快速起动阀，适用船舶主机起动空气管路。

• 高锌黄铜中添加镍后，可获得含有少量β相的高强度合金，因此可提高黄铜的强度和韧性、抗脱锌和抗应力腐蚀破裂的能力、以及抗湍流冲击腐蚀的能力，适合用于压力表管和船舶冷凝管及其附件。镍黄铜还有很好的压力加工性能，可比切削性30 %。但因镍的价格较贵，用的不多。
• 潜艇或舰艇高压空气管路上的PN200～250 - DN10～32的小口径高压截止阀、截止止回阀、止回阀以及节流阀等8个系列的阀体选用HNi56 - 3 镍黄铜。与其配套的阀盖、阀瓣和阀杆则选用QAl10-3-1.5 铝青铜。QAl10-3-1.5 铝青铜具有耐热、耐磨和高强度性能，高温(400℃ )下力学性能稳定，有良好的减摩性，在大气、淡水和海水中耐蚀性好，热态下压力加工性良好，可热处理强化，焊接性好，可比切削性30%。

• 铅黄铜冷或热压力加工性好，易钎焊，再结晶温度为 360℃。其 Pb含量为0.8 %～1.9 % , 在黄铜中溶解度仅为0.4 %，常以纯铅相存在，呈点状分布。这些铅质点的润滑和减摩性能使铅黄铜的可比切削性达到80% (与HPb63-3比较，下同)，切屑易碎，工件表面光洁，适宜热锻和自动高速车床加工，是阀门中较为常用的铜合金。脱锌与应力腐蚀破裂是 HPb59 -1铅黄铜常见的两种腐蚀形式。由于锌的电位远低于铜，所以当黄铜在中性盐水溶液中产生化学反应时，锌总是作为阳极被首先溶解，铜则呈红色多孔海绵状薄膜残留在表面，并与表面下的黄铜组成微电池，而加速腐蚀。黄铜脱锌与锌含量有关，当锌含量小于 15 % 时 , 一般不脱锌，但不抗冲蚀。随着锌含量增加，抗冲蚀能力提高，却增加了脱锌的敏感性，尤其是锌含量大于30%时更加明显。加入少量砷(0.04 %)可防止脱锌。但不能抑制两相 Cu - Zn 合金 (α+β黄铜 ,39 % Zn)的脱锌。若加入1%～2%Sn时, 在一定程度上也能起到抑制脱锌的作用。黄铜产品在存放期会产生自动破裂现象 (又称季裂 )。当黄铜产品内存在残余应力时，在氨、 SO ₂及潮湿空气等介质作用下往往会产生季裂，尤其是含量为20 %～40 %Zn 的黄铜最为敏感。为减少季裂现象发生，可以及时对黄铜产品或半成品进行低温退火，消除制品内因加工产生的残余应力，或在黄铜中加入1.0%～1.5%Si或0.02 %～0.06%As或少量的Sn、Ni、Al等，都具有良好效果。在产品表面镀锌或镉也能防止季裂。
• 1 气瓶阀。气瓶阀是在环境温度为-40～60℃，公称压力为 PN1～300的气瓶上使用。由于气瓶本身具有潜在的危险性，而气瓶阀是气瓶上重要的安全附件，国家对液化石油气瓶阀、氧气瓶阀、溶解乙炔气瓶阀、氩气瓶阀、液氯瓶阀、车用压缩天然气瓶阀、机动车液化石油气钢瓶集成阀及工业用非重复充装瓶阀等9个品种的气瓶阀颁发强制性标准。在 GB15382 《气瓶阀通用技术条件》的标准中规定“阀体及主要零件一般采用 HPb59-1铅黄铜棒或性能不低于它的材料制造”。HPb59- 1棒材经过锻造成型，组织致密。铅黄铜在氨气介质中会产生应力腐蚀，HPb59-1铅黄铜不适用于液氨瓶阀 , 因此在标准 GB17877 《液氨瓶阀》中规定阀体采用20钢。铅黄铜对干燥氯气 (含水量的质量分数< 0.015 %)有较好的耐腐蚀性 , 但不能承受由介质中或环境中的湿氯气而生成的次氯酸和高氯酸带来的强烈腐蚀。如果按 GB 13439《液氯瓶阀》规定 , 优先采用ZCuAl10Fe3 铝青铜，可提高抗蚀性。对于溶解乙炔气瓶阀在使用其他铜合金材料时，含铜量应小于70%。
• 2 暖通空调管路系统阀门。在空调、制冷机组中使用的低压小口径闸阀、截止阀和球阀一般选用HPb59-1铅黄铜制作。但有2种工况应予注意:其一，在制冷工程中需要一种物质不断来往于蒸发器和被冷却的物质之间传递冷量，这种物质被称为截冷剂。常用的截冷剂有水和盐水等。盐水中的NaCl、CaCl₂、MgCl₂对金属的腐蚀性很大，盐水中氯量越大其腐蚀性越强。因此对于以盐水为截冷剂的制冷机组 (一般是大中型的 )不能使用 HPb59- 1铅黄铜阀门。其二，在氨制冷系统中，不允许使用铜及铜合金材料。
• 3 给排水管路系统阀门。铜的抑菌性使 HPb59-1 铅黄铜被广泛用于制作安装在盥洗室 ( 洗手间、浴室等 )、厨房和化验室等卫生设施上各种结构的水嘴和供水管道上的小口径的闸阀、球阀、截止阀、过滤器、JB水力控制阀、倒流防止器、比例式减压阀及平衡阀等。当铜合金阀门用于饮用水系统时，应按 GB/ T172193《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》的规定进行浸泡试验，Pb 在浸泡水中含量应≤0.005mg/ L 。虽然在美国水道协会标准ANSI/AWWA C515-2001《供水系统用薄壁、弹性密封闸阀》中规定“与饮用水相接触的铜合金 ,其含铅量应不超过8% (1986 年修订的美国安全饮用水条例 )”。但目前国外对食品及饮用水供水系统用的铜阀门已开始采用无铅黄铜，其中铅的含量不超过 0 .1% , 如BS 2874-CZ109 规定为 59%～62% Cu、0.10% Pb、Zn余量。铅黄铜在蒸汽环境下容易产生脱锌腐蚀，降低了阀门强度和密封性能，因此 HPb59- 1铅黄铜一般不适用锅炉给水系统。需要时应改用锡黄铜和铝黄铜。若水质具有特殊腐蚀性而诱发脱锌，则应改用抗脱锌黄铜，如BS 2874 - CZ132规定为35 %～37 %Zn、1.7 %～2.8 %Pb、0.08 %～0.15 % As、Cu余量。铅黄铜不耐海水和污垢的腐蚀，海船利用海水冲洗或排污等阀门一般不采用HPb59-1铅黄铜。
• 4 燃气管路系统阀门。燃气管路阀门及其零部件应采用耐腐蚀、耐磨损及熔点高于 350 ℃的金属材料。由于民用燃气仅限于一、二类天然气，其中硫化氢含量分别小于6mg/ m ³和 20mg/m ³，因此 HPb59-1铅黄铜在安装于民用燃气管路未端的阀门中也被普遍采用。但在三类天然气中，硫化氢含量的上限达 460mg/m ³。因此在CJ/T 3005《城镇燃气用灰铸铁阀门的通用技术要求》和CJ/T3056《城镇燃气用球墨铸铁、铸钢制阀门的通用技术要求》标准中都规定“在燃气阀门中与介质接触的零部件不得使用铜材”，尤其是在潮湿环境中。

• 铝青铜的表面具有性能稳定的氧化膜（铝和铜的氧化物混合体），所以其耐蚀性优于黄铜和锡青铜。由于铝青铜相图的液相线与固相线间的垂直距离很近，即其结晶温度范围为10～30℃，具有较好的流动性，形成晶内偏析和分散缩孔的倾向小 ,容易得到致密的铸件。在铝青铜中加入锰，可以提高合金的强度、耐蚀性和冷热压力加工的能力，具有耐磨损、耐寒冷和受冲击时不发生火花等特点。可比切削性为25%。在250℃以下蒸汽工作的高压小口径船用阀门选用居多。
• PN≤100，DN6～32 外螺纹截止阀、节流阀；
• PN≤250，DN6～32 外螺纹空气截止阀；
• PN1～32，DN10～25 外螺纹安全阀；
• PN≤10，DN50～500 板式止回阀；
• PN≤30，DN100～200 法兰青铜闸阀 ( 适用于潜艇海水管路)；
• PN200，DN40～80 高压手动球阀 (介质为二氧化碳，适用于船舶空气、二氧化碳灭火及液压油管路 )等。铝青铜在高温氧化性气氛或在氢氟酸中会发生脱铝腐蚀，铸件内容易产生难熔的氧化铝，难于进行钎焊等弱点限制了其使用范围。

• 适用于介质为海水、淡水、燃油和温度不高于 250 ℃蒸汽的船舶管路。中压 (200Lb) 以上的或低压较大口径的以及需承受较高蒸汽温度的青铜阀门阀体一般都选用ZCuSn10Zn2 。
• PN≤30，DN50～150 法兰截止阀、截止止回阀和止回阀；
• PN≤16，DN6～32 外 (内)螺纹截止阀、截止止回阀和止回阀；
• PN≤1，DN50～150 防浪阀；
• PN≤6，DN50～500 通海阀、法兰闸阀；
• PN≤6，DN15～50 旋塞阀；
• PN≤6，DN32～100 法兰节流阀等；
• 也可用于CB的水力控制阀的阀体和阀盖。
• (2) ZCuSn5Pb5Zn5 铸锡青铜适用于海水、淡水、空气或其他气体、油以及温度不高于 205 ℃蒸汽等介质的船舶管路系统。J类青铜阀门标准 (按J IS 标准修订的)均选用其制作低压壳体。
• PN5，DN15～40 法兰闸阀；
• PN5～22，DN15～40 法兰截止阀、截止止回阀、止回阀等；
• PN16，DN6～10 法兰旋塞阀；
• PN1～25，DN6～32 外螺纹泄放旋塞；
• PN5～7，DN25～40 旋启式止回阀等；
• PN5～10，DN40、DN50、DN65 外卡式消防接头和法兰消防栓等；
• PN8～16，DN32～80 水减压阀。

• ZCuZn16Si4 硅黄铜具有密排六方结构的κ相 ,在高温下有足够的塑性和力学性能，并能有效地防止α黄铜的应力腐蚀倾向。硅黄铜的铸造和压力加工性均好，可焊接，可比切削性30%，适用于工作压力小于4.5MPa的空气、淡水、海水、燃油以及温度不高于250℃的蒸汽为介质的阀门。

1. 船用阀门

• PN≤30，DN40～65 船用法兰消火栓；
• PN30，DN40～250 通海阀、排污舷侧阀；
• PN10～30，DN15～25 船用空气减压阀；
• PN6，DN10～80 胶管接头截止阀、截止止回阀、止回阀 (也可选用ZCuSn10Zn2)；
• PN4，DN20～25 大便池冲洗阀；
• PN40，DN6 压力表阀，适用于介质为淡水、空气、CO 2、滑油、燃油和温度不高于250℃蒸汽的船舶管路；
• PN6,DN32～80旋塞阀等

2. GB 氧气用截止阀

• PN16，DN15～500截止阀 (适用温度-40～150℃)。

• 低温阀门通常按其工作温度分类，-100℃～-40℃之间的称为低温阀门，-100℃以下的称为超低温阀门，低温阀门的工作温度主要取决于其介质温度 。
• 低于-100℃的工况环境，目前应该受到高度重视。
• 常见气体的液化温度（异丁烷  -0.6），（丙烷  -42），（二氧化碳  -78.5），（乙烯  -103.9），（甲烷  -161），（天然气  -162），（氧气  -183），（氩气  -185.8），（氮气  -196），  （空气  -196.1），（氢气  -252.8），（氦气  -269 ）。
• 有关标准规定，工作温度低于-100℃的低温阀门，其主要零部件在精加工前应进行深冷处理，目的是减少由于温差和金相组织改变而产生的变形 。
• 但-100℃以下的深冷环境通常只能通过低温液体浸渍法获得，由于液氮的温度位合适（-196℃）、来源广泛、无污染、价格便宜而得到广泛应用。采用液氮作为冷媒介质时，可以通过加入一定比例的酒精来获得不同的温度位。
• 深冷处理工艺在阀门行业主要适用于工作温度低于-100℃的超低温阀门零部件，在这个温度段的用材主要以F304、F304L、F316和F316L等Cr-Ni奥氏体不锈钢为主，这些材料都属于亚稳定型不锈钢，在低温下会发生向马氏体的金相转变，由于体心立方晶格的马氏体比面心立方晶格的奥氏体具有更大的比容，低温相变后会引起体积膨胀而导致零件变形。
• 此外，温度降低还会造成金属结构的收缩，由于零件各部分收缩不均匀，就产生了温度应力，当温度应力超出了材料的屈服极限时，零件将产生不可逆的永久变形。
• 深冷处理的目的就是使这些相变和变形在精加工之前充分发生 ，以保证成品零、部件的结构稳定。
• 目前，阀门低温试验所执行的标准主要是：JB/T7794、BS 6364等。
• 低温试验的主要内容有：检验密封件、填料、上密封等处的密封情况；整机带压工况的操作性能等。检测参数有：阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、填料函、冷媒及环境温度；阀门出口端的瞬间流量、累积流量和平均流量；试验介质压力极其变动情况。

• 由于低温下橡胶材料的缺陷和大多数非金属材料存在的冷脆及严重冷流现象，因此低温阀阀杆与阀体间的密封设计无法采用密封圈的形式，只能采用填料函密封结构和波纹管密封结构。一般波纹管密封多应用于介质不允许微量泄漏和不适宜填料的场合，其单层结构的寿命很短，多层结构的成本高，加工困难，所以一般不采用。
• 填料函密封结构制造加工简单，维修更换方便，在实际应用中相当普遍。但是填料一般工作温度不能低于-40℃，为了保证填料的密封性能，低温阀门的填料函装置应在接近环境温度的条件下工作。在温状态下，随着温度的降低填料弹性逐渐消失，防漏性能随之下降。由于介质渗漏造成填料与阀杆处结冰，将会影响阀杆的正常操作，同时也会因阀杆运动而将填料划伤，引起严重泄漏。所以在一般情况下要求低温阀填料在0℃以上温度工作，这就要求设计时通过长颈阀盖结构，使填料函远离低温介质，同时选用具有低温特性的填料。常用填料有聚四氟乙烯、石棉、浸渍聚四氟乙烯石棉绳和柔性石墨等，其中由于石棉无法避免渗透性泄漏，聚四氟乙烯线膨胀系数很大、冷流现象严重，所以一般不采用。柔性石墨是一种优良的密封材料，对气体、液体均不渗透，压缩率大于40%，回弹性大于15% ,应力松弛小于5% , 较低的紧固压力就可达到密封。它还有自润滑性，用作阀门填料可以有效防止填料与阀杆的磨损，其密封性能明显优于传统的石棉材料，因此是目前最优秀的密封材料之一。
• 由于填料一般都是非金属材料，其线膨胀系数比金属填料函和阀杆大得多。因此在常温下装配的填料，降到一定温度后，其收缩量大于填料孔和阀杆的收缩量，可能造成预紧压力减小引起泄漏。在设计时可以对填料压盖螺栓采用多组碟形弹簧垫片进行预紧，使填料在低温时的预紧力能得到连续补偿，以保证填料密封效果。
• 阀杆材料的低温变形，对填料的密封性能也会造成一定的影响。因此同阀体、阀盖、密封副材料一样，阀杆也必须进行低温深冷处理后再精加工，以使低温变形最小。另外，由于低温阀杆材料采用的奥氏体不锈钢无法通过热处理来提高表面硬度，使得阀杆与填料接合处比较容易相互擦伤，致使在填料处泄漏。因此对于阀杆表面必须进行镀硬铬或氮化处理，以提高表面硬度。

• 非金属密封。在常温下工作的球阀和蝶阀等一般均采用金属对非金属材料密封副。由于非金属材料的弹性大，获得密封所需的比压小，因此密封性好。但是在低温状态下，由于非金属材料的膨胀系数较金属材料大得多，使得其低温时的收缩量与金属密封件、阀体等配合件的收缩量相差较大，从而导致密封比压严重降低而产生无法密封的结果。大多数非金属材料在深冷温度下会变硬和变脆，失去韧性，从而导致冷流和应力松弛。如橡胶在温度低于其玻璃化温度时，会完全失去弹性，变成玻璃态，失去其密封性。另外橡胶在LNG介质中存在泡胀性，也无法用于LNG阀门。因此目前在设计低温阀门时，一般温度低于-70℃时不再采用非金属密封副材料，或将非金属材料通过特殊工艺加工成金属与非金属复合结构型式。
• 据国外资料记载，也有部分非金属材料可以在深冷状态下很好的应用。在70年代，爱尔兰合金有限公司的一种新型塑料“slipshod”，是一种超高分子量的聚乙烯，在-269℃温度仍具有很好的韧性，承受一定冲击应力时不断裂，而且能保持相当的抗磨性。法国研制的 Mylar 型塑料在液氢(-253℃)温度下仍具有相当的弹性。前苏联 H.T.洛马宁柯的聚碳酸脂密封座在液氮(-196℃)温度下进行密封性试验 , 数据表明聚碳酸脂在低温下具有良好的密封效果。
• 金属密封。在低温条件下，金属材料的强度和硬度提高，塑性和韧性降低，呈现出不同程度的低温冷脆现象，严重影响到阀门的性能和安全。为了防止材料在低温下的低应力脆断，在设计低温阀门时，一般温度高于-100℃采用铁素体不锈钢材料，而温度低于-100℃时，阀体、阀盖、阀杆、密封座等大多采用具有面心立方晶格的奥氏体不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金等。但因铝及铝合金的硬度不高，密封面的耐磨、耐擦伤性能较差，所以在低温阀门中应用极少。一般使用奥氏体不锈钢材料居多，常用的有0Cr18Ni9、00Cr17Ni12Mo2 (304、316L) 等，这些材料没有低温冷脆临界温度，在低温条件下，仍能保持较高的韧性。
• 但是，奥氏体不锈钢作为低温阀门的金属密封副材料也存在着某些不足。因为这类材料的大部分在常温下处于亚稳定状态，当温度降低到相变点(MS )以下时，材料中的奥氏体会转变成马氏体。对于体心立方晶格的马氏体致密度低于面心立方晶格的奥氏体，且由于部分碳原子规则化排列占据体心立方点阵位置，使晶格沿C轴方向增长，从而体积发生变化引起内部应力的增加，使原本经研磨后达到密封要求的密封面产生翘曲变形，造成密封失效。
• 除了低温相变引起密封面变形失效外，由于零件各部分的温度差或由于不同材料间物理性能的差异，引起收缩不均，也会产生温变应力。当应力低于材料的弹性极限时，就会在密封面产生可逆性的弹性扭曲。当某一部分的温变应力超过了材料的屈服极限时，零件将发生不可逆转的扭曲变形，同样会造成密封面的失效，影响密封效果。
• 针对低温对金属密封副的影响，必须采取相应的措施，以使金属密封面的变形最小或密封面的变形对密封性能的影响最小。首先在材料方面尽量选用金相组织稳定性较高的材料(如 316L但成本较高)。其次对于阀体、阀盖、阀杆、密封件等奥氏体材料制作的零件必须进行低温处理 , 以使材料的马氏体转变和变形得到充分进行后再进行精加工。低温处理的温度应低于材料相变温度(MS )且低于阀门实际工作温度，处理时间以2～4h为宜，如需要可以进行多次低温处理或进行适当的时效处理。除了以上措施，在结构设计时也要进行考虑 , 以降低密封面变形对密封性能的影响，如在进行闸阀、球阀和蝶阀设计时可以考虑采用弹性密封结构，以使低温变形得到部分补偿。对于截止阀应采用锥面密封结构 , 使低温变形对密封面的影响较小。

• 止回阀主要用来防止介质倒流，避免介质倒流时形成水锤冲击，造成水泵和管道损坏。
• 高压或小口径的设备和管道上，通常用H41H升降式止回阀。但要求流压力降小的管道不宜选用升降式止回阀，因为其阀体结构与截止阀一样，流阻较大。应选用蝶式止回阀或旋启式止回阀。压力波动大或要特殊要求的管道，为了防止阀瓣在激烈的状态下拍合而损坏，应选用带缓冲装置的HH44X缓闭式止回阀。如果口径大时，应选用多瓣旋启式止回阀，能够在关闭时减少阀瓣猛烈拍合现象。
• 用于锅炉给水泵的出口，应选用专用的空排止回阀，防止介质倒流，起到空排作业，使泵不发生汽化，提高其效率，用于水泵吸入管底部的止回阀宜选用H42X底阀，其属于升降式止回阀的一种。
• 介质中杂质较多时，宜选用球形止回阀，其流道直通，流阻小。对介质中的杂质不敏感，阀瓣为圆球，密封表面不易沾染杂质，密封性好。
• 对安装空间受限制管线可以选用对夹升降式止回阀或对夹旋启式止回阀。其结构长度短，安装空间小。
• 大口径管道时可以选用缓闭蝶式止回阀，带有缓闭装置，有效避免水锤现象。

塑料阀门：塑料具有一定耐蚀性能，不同塑料的种类，耐蚀性能也不相同。

1尼龙阀门：也称聚酰胺，是热塑性塑料，有良好的耐蚀性，能耐稀酸，盐和碱的腐蚀。对烃，酮，醚，酯，油类有良好的耐蚀性。不耐强酸，氧化性酸，酚和甲酸的腐蚀。

2聚氯乙烯阀门：是热塑性塑料，有良好的耐蚀性能，能耐酸，碱，盐等有机物。不耐浓硝酸，发烟硫酸，醋酐，酮类，卤代类，芳烃的腐蚀。

3聚乙烯阀门：对盐酸，稀硫酸，氢氟酸，等非氧化性酸，及稀硝酸，碱，盐溶液，有机溶剂。不耐浓硝酸，浓硫酸和其它强氧化剂的腐蚀。

4聚丙烯阀门：是热塑性塑料，耐蚀性与聚乙烯相似。微优于聚乙烯。能耐大多数的有机酸，无机酸，碱，盐。浓硝酸，发烟硫酸，氯磺酸等强氧化性酸耐蚀性差。

5酚醛塑料阀门：能耐盐酸，稀硫酸，磷酸等非氧化性酸。不耐硝酸，铬酸等强氧化性酸，碱和一些有机溶剂的腐蚀。

6氯化聚醚阀门：又称聚氯醚，具有优良的耐蚀性能，仅次于氟塑料。耐各种酸，碱，盐和多数有机溶剂，不耐浓硫酸，浓硝酸，液氯，氟，溴。

7聚三氟氯乙烯阀门：耐蚀性能略低于聚四氟乙烯。对有机酸，无机酸，碱，盐多种有机溶剂有良好的耐蚀性能。不耐高温的氟，氟化物，熔碱，浓硝酸，芳烃，发烟硝酸，熔融碱金属。

8聚氯乙烯阀门：具有优异的耐蚀性能。不耐熔金属锂，钾，钠，三氟化氯，液态氟。

9橡胶衬里阀门：经过硫化的天然橡胶，能耐非氧化性酸，碱，盐的腐蚀。不耐强氧化剂，硝酸，铬酸，浓硫酸，石油产品。丁腈橡胶耐油性好，不耐氧化性酸，芳烃，酯，酮，醚等强溶剂的腐蚀。氟橡胶耐蚀性能优异，耐各种酸，碱，盐，石油产品，烃类，耐溶剂性不如氟塑料。聚醚橡胶可用于水，油，氨，碱等。

10玻璃钢阀门：玻璃钢的耐蚀性能，随着它的胶粘剂而异。环氧玻璃钢能在盐酸，磷酸，稀硫酸和一些有机酸中使用。酚醛玻璃钢耐蚀性能较好。呋喃玻璃钢有较好的耐碱，耐酸及综合耐蚀性能。

• 被密封流体介质通过软填料与运动界面的泄漏有多种形式。常见的有间隙泄漏、多孔隙泄漏、粘附泄漏和动力泄漏等。
• 1.间隙泄漏：流体通过宏观间隙发生泄漏。填料密封两侧的压差、轴向长度、径向间隙的大小和轴的偏摆程度对介质泄漏有很大影响。
• 2.多孔隙泄漏：从微观的角度考虑，密封件的表面不可能是理想的光滑表面，其微观表面形状是凸凹不平的，许多凸峰和凹坑构成了不规则的相互连通的泄漏通道，在压差的作用下，流体通过泄漏点泄漏。这是软填料密封的主要泄漏形式。
• 3.粘附泄漏：液体在往复运动配合处特有的泄漏形式。由于液体与固体表面的粘附作用，使微观凹槽中留有少量的液体，被运动表面带到外侧，当密封表面返回时，被带出的液体部分被留在外侧成为漏液。其漏液随往返次数和行程距离的增加而增加。粘度较大的流体介质，如酚水焦油填料泄漏多是这种情况。
• 4.动力泄漏：转轴表面上留有的螺旋加工痕迹，产生“泵液”作用。轴转动时，痕迹槽内的液体沿螺旋槽轴向流动，如果与泄漏方向一致，则轴的转动造成液体泄漏，且随转速的增高，泄漏加剧。这种情况常见在泵填料。

• 软填料密封又叫压盖密封，俗称盘根，是一种填塞环缝的压紧式密封，是世界上使用最早的一种密封装置。软填料密封通常用作旋转或往复运动的零件与轴封箱之间环形空间的密封，如离心泵、转子泵、往复泵、搅拌机、阀杆、管线膨胀节、换热器浮头、带搅拌反应釜等设备的轴封和阀杆的密封，它能适应往复运动、旋转运动和螺旋转运动元件的密封。
• 软填料密封常用的材料按材质可分为天然纤维、矿物纤维、合成纤维、陶瓷和金属纤维四大类。
• 1.天然纤维  天然纤维有棉、麻、毛等。麻的纤维粗，摩擦阻力大，但在水中纤维强度增加，柔软性更好，一般用于清水、工业水和海水的密封，用于工作温度>90℃，其密封面线速度可达10m／s的油、水和非腐蚀性的化学介质下。棉纤维比麻纤维软，但棉与麻相反，在水中会变硬且膨胀，因此摩擦阻力较大，一般用于食品、果汁、浆液等洁净介质的密封。毛纤维光滑、柔软、摩擦阻力小、耐酸，可用于低参数的酸性介质的密封。而天然纤维的物理、化学性能较差，使用范围有限，寿命短，故目前很少采用。
• 2.矿物纤维矿物纤维主要有石棉纤维，分温石棉和青石棉，青石棉国际公约禁用，通常使用均为温石棉。由于石棉纤维具有柔软性好，耐热性优异、强度高、耐磨损和耐酸、碱及多种化学品等一系列优点，很适合作密封填料，其缺点是编结后有渗透泄漏，一般在编织石棉填料中浸渍一定量润滑油和石墨粉、铝粉、滑石粉等，用以降低摩擦系数，填塞纤维空隙，使填料更加致密，防止渗漏，并能保持良好的润滑性；但在500℃时石棉会成为粉状，密封性下降。石棉一般适用于介质为蒸汽、空气、工业用水和重油的转轴、往复杆或阀杆的密封。但由于石棉己被公认为是一种对人体有害的致癌物质，会危害人体健康，因此，一些发达国家已明令禁止生产使用石棉制品，包括石棉的密封材料，我国目前仍然在使用石棉填料。

• 固溶处理是把奥氏体不锈耐酸钢加热到Cr23C6溶解温度以上，使Cr23C6溶解于奥氏体中，随后快冷，避免Cr23C6析出，改善其耐晶间腐蚀性能。使钢再结晶面软化，改善钢的切削加工性能，降低奥氏体的马氏体转变点，进而改善钢的低温韧性。
• 加热温度不能过低，要超过Cr23C6在奥氏体中的溶解温度，一般加热到1050℃，保温1-2个小时后水冷即可。奥氏体不锈钢通常要进行固溶处理。

• 奥氏体不锈耐酸钢在温度400-850℃经过缓慢的加热和冷却时，Cr23C6最容易析出，因此最容易产生晶间腐蚀。其中600-700℃区间最为明显。我们称这个区间为敏化温度区间，这个温度区间进行的热处理为敏化处理。
• 敏化处理一般不用于产品上，而用于稳定型奥氏体不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向的研究上。在检验晶间腐蚀前对试样进行敏化处理。