高温阀门是指用于火力发电，介质为高温、高压蒸汽和用于炼油厂催化系统，介质为有硫化物轻腐蚀的石油的阀门。
1．碳素钢和低合金钢铸件
(1)中国
1)JB/T9625一1999《锅炉管道附件承压铸钢件技术条件》标准规定的化学元素质量分数见表1，力学性能见表2。
| 钢号 | 化学成分（%） | 应用范围 | |||||||
| C | Mn | Si | Cr | Mo | V | S | P | ||
| ZG200-400 | ≤0.20 | ≤0.80 | ≤0.50 | ≤0.35 | ≤0.20 | ≤0.05 | ≤0.04 | ≤0.04 | PN≤6.3MPa t≤450℃ |
| ZG230-450 | ≤0.30 | ≤0.90 | ≤0.50 | ≤0.35 | ≤0.20 | ≤0.05 | ≤0.04 | ≤0.04 | t≤450℃ |
| ZG20CrMo | 0.15～0.25 | 0.50～0.80 | 0.20～0.45 | 0.5～0.80 | 0.4～0.6 | - | ≤0.04 | ≤0.04 | t≤510℃ |
| ZG20CrMoV | 0.18～0.25 | 0.40～0.70 | 0.17～0.37 | 0.9～1.2 | 0.50～0.70 | 0.2～0.30 | ≤0.03 | ≤0.03 | t≤540℃ |
| ZG15Cr1Mo1V | 0.14～0.20 | 0.40～0.70 | 0.17～0.37 | 1.20～1.70 | 1.00～1.20 | 0.2～0.40 | ≤0.03 | ≤0.03 | t≤570℃ |
注：1．铸造如果采用铝脱氧，每吨液态钢中铝的加人量应不大于0.3kg。
2．Ni、Cu等元素的残余含量应小大于0.3％，但除订货单位有专门要求，一般不对其含量进行化学分析。
| 钢号 | 抗拉强度σ/MPa ≥ |
屈服强度σ/MPa ≥ |
伸长率δs(%) ≥ |
断面收缩率ψ(%) ≥ |
冲击韧度αk/(J/cm2) ≥ |
| ZG200-400 | 400 | 200 | 25 | - | - |
| ZG230-450 | 450 | 230 | 22 | 32 | 44 |
| ZG20CrMo | 461 | 245 | 18 | 30 | 29 |
| ZG20CrMoV | 490 | 314 | 14 | 30 | 29 |
| ZG15Cr1Mo1V | 490 | 343 | 14 | 30 | 29 |
铸钢件的许用应力见表3。
| 钢号 | 许用应力 | ||
| 许用拉应力[σl]/MPa | 许用弯曲应力[σw]/MPa | 许用拉应力[τ]/MPa | |
| ZG200-400 | 87 | 94 | 47 |
| ZG230-450 | 100 | 106 | 53 |
| ZG20CrMo | 106 | 108 | 54 |
| ZG20CrMoV | 115 | 136 | 68 |
| ZG15Cr1Mo1V | 115 | 149 | 75 |
2)JB/T 5263-2005《电站阀门铸钢件技术条件》标准规定钢种和各钢种的化学元索质最分数见表4、力学性能见表5、许用应力值见表6。
| 元素 | 材料级别 | |||
| WC1 | WC6 | WC9 | C12A | |
| 质量分数（%） | ||||
| C | ≤0.25 | 0.05～0.20 | 0.05～0.18 | ≤0.12 |
| Mn | 0.50～0.80 | 0.50～0.80 | 0.40～0.70 | 0.30～0.60 |
| P | ≤0.035 | ≤0.035 | ≤0.035 | ≤0.020 |
| S | ≤0.040 | ≤0.040 | ≤0.040 | ≤0.018 |
| Si | ≤0.60 | ≤0.60 | ≤0.60 | 0.20～0.50 |
| Ni | - | - | - | ≤0.40 |
| Cr | - | 1.00～1.50 | 2.00～2.75 | 8.0～9.5 |
| Mo | 0.45～0.65 | 0.45～0.65 | 0.90～1.20 | 0.85～1.05 |
| Nb | - | - | - | 0.060～0.10 |
| N | - | - | - | 0.030～0.070 |
| 元素 | 规定的残余元素质量分数（%） | |||
| Al | - | - | - | ≤0.04 |
| Cu | ≤0.50 | ≤0.50 | ≤0.50 | - |
| Ni | ≤0.50 | ≤0.50 | ≤0.50 | - |
| Cr | ≤0.35 | - | - | - |
| W | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | - |
| V | - | - | - | 0.18～0.25 |
| 残留元素总量 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.00 | - |
| 性能 | 材料级别 | |||
| WC1 | WC6 | WC9 | C12A | |
| σb/MPa | 450～620 | 485～655 | 485～655 | 585～760 |
| σs/MPa | ≥240 | ≥275 | ≥275 | ≥415 |
| δ(%) | ≥24 | ≥20 | ≥20 | ≥20 |
| ψ(%) | ≥35 | ≥35 | ≥35 | ≥45 |
| 最高使用温度/℃ | 482 | 593 | 593 | 648 |
| 钢号 | 许用应力 | ||
| 许用拉应力[σl]/MPa | 许用弯曲应力[σw]/MPa | 许用切应力[τ]/MPa | |
| WC1 | 104 | 106 | 53 |
| WC6 | 114 | 120 | 60 |
| WC9 | 114 | 120 | 60 |
| C12A | 137 | 180 | 90 |
3)用于炼油厂催化系统工作温度≤550℃的铸钢材料。
这种阀门用钢习惯上叫铬5钼钢，可是铸钢铬5钼这个牌号既无国家标准也尢专业标准，长期以来各阀门制造厂参照原苏联标准制订自己的工厂标准，其牌号为ZGCr5Mo，其C的质量分数为0.15％～0.25％，因此实际牌号应定为ZCr5Mo，阀门设计手册给出的牌号就是ZGZCr5Mo。中石化在制定SH3064-1994《石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收》标准时参照了JISG515l中的SCPH61、BS3100中的B5、ASTFMA217/A217M中的C5以及我国标准GB/T 1221-1992中的1cr5Mo的化学元素质量分数，把这种材料定为ZGlCr5Mo，但同样又有一个牌号，并无标准规定它的化学元素质量分数、力学性能、热处理规范等。引进装置中这类阀门用的材料为ASTMA217/A217M-2004中的C5，从化学元素质量分数上看相当于ZGlCr5Mo，建议用ASTMA217/A217M-2004中的C5来制造这类阀门。上述的钢号也叫5铬0.5钼钢。这种钢具有良好的抗石油裂化过程介质的腐蚀性，对含有硫化物的热石油介质耐蚀性良好，有抗氢腐蚀的能力，并有良好的热强件。
这种钢工艺性能较差，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，所以该钢种焊前需预热，焊后要热处理，一般预热温度为300～400℃，焊后热处理温度为740～760％。
(2)美国 ASTM A217/A217M-2004《高温承压件用马氏体不锈钢和合金钢铸件标准规范》规定的钢种和化学元素质量分数见表7，力学性能要求见表8，铸件的热处理温度见表9，许用应力见表10。
| 化学成分（质量分数，%） | ||||||||||
| 碳钼钢 | 镍铬钼钢 | 镍铬钼钢 | 铬钼钢 | 铬钼钢 | 铬钼钢 | 铬钼钢 | 铬钼钢 | 铬钼钒钢 | 铬钢 | |
| WC1 | WC4 | WC5 | WC6 | WC9 | WC11 | C5 | C12 | C12A | CA15 | |
| UNS 编号 |
J12524 | J12082 | J22000 | J12072 | J21890 | J11872 | J42045 | J82090 | J84090 | J91150 |
| 碳 | 0.25 | 0.05 ～ 0.20 |
0.05 ～ 0.20 |
0.05 ～ 0.20 |
0.05 ～ 0.18 |
0.15 ～ 0.21 |
0.20 | 0.20 | 0.08 ～ 0.12 |
0.15 |
| 锰 | 0.50 ～ 0.80 |
0.50 ～ 0.80 |
0.40 ～ 0.70 |
0.50 ～ 0.80 |
0.40 ～ 0.70 |
0.50 ～ 0.80 |
0.40 ～ 0.70 |
0.35 ～ 0.65 |
0.30 ～ 0.60 |
1.00 |
| 磷 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.020 | 0.04 | 0.04 | 0.030 | 0.040 |
| 硫 | 0.045 | 0.045 | 0.045 | 0.045 | 0.045 | 0.015 | 0.045 | 0.045 | 0.010 | 0.040 |
| 硅 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 0.30 ～ 0.60 |
0.75 | 1.00 | 0.20 ～ 0.50 |
1.50 |
| 镍 | - | 0.70 ～ 1.10 |
0.60 ～ 1.00 |
- | - | - | - | - | 0.40 | 1.00 |
| 铬 | - | 0.50 ～0 .80 |
0.50 ～ 0.90 |
1.00 ～ 1.50 |
2.00 ～ 2.75 |
1.00 ～ 1.50 |
4.00 ～ 6.50 |
8.00 ～ 10.00 |
8.0 ～ 9.5 |
11.5 ～ 14.0 |
| 钼 | 0.45 ～ 0.65 |
0.45 ～ 0.65 |
0.90 ～ 1.20 |
0.45 ～ 0.65 |
0.90 ～ 1.20 |
0.45 ～ 0.65 |
0.45 ～ 0.65 |
0.90 ～ 1.20 |
0.85 ～ 1.05 |
0.50 |
| 钶 | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.060 ～ 0.10 |
- |
| 氮 | - | - | - | - | - | - | - | - | 0.030 ～ 0.070 |
- |
| 规定残留元素 | ||||||||||
| 铝 | - | - | - | - | - | 0.01 | - | - | 0.040 | - |
| 铜 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.35 | 0.50 | 0.50 | - | - |
| 镍 | 0.50 | - | - | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | - | - |
| 铬 | 0.35 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 钨 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | - | 0.10 | 0.10 | - | - |
| 钒 | - | - | - | - | - | 0.03 | - | - | 0.18 ～ 0.25 |
- |
| 残留 元素 总量 |
1.00 | 0.60 | 0.60 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | - | - |
注：除另外规定，所有值均为最大值。
| 牌号 | 抗拉强度 （ksi）MPa |
最小屈服强度① /（ksi）MPa |
最小延伸率标距 (2in)50mm(%)② |
最小断面收缩率(%) |
| WC1 | (65)450～(90)620 | (35)240 | 24 | 35 |
| WC4,WC5, WC6,WC9 |
(70)485～(95)655 | (40)275 | 20 | 35 |
| WC11 | (80)550～(105)725 | (50)345 | 18 | 45 |
| C5,C12 | (90)620～(115)795 | (60)415 | 18 | 35 |
| C12A | (85)85～(110)760 | (60)415 | 18 | 45 |
| CA15 | (90)620～(115)795 | (65)450 | 18 | 30 |
①用0.2%残余变形法或用载荷下0.5%伸长测定。
②当用A703/A703M标准规定的ICI试验棒做拉伸试验时，标距与收断端面直径之比为4:1。
| 钢号 | 热处理温度/℃(℉) | |
| 正火 | 最低回火温度 | |
| WC1、WC4、QC5、 WC6、CA15、WC9 C5、C12、WC11、C12A |
1040～1080 (1900～1975) |
595(1100) 675(1250) 730～800 (1350～1470) |
| 钢号 | 许用应力 | ||
| 许用拉应力[σl]/MPa | 许用弯曲应力[σw]/MPa | 许用切应力[τ]/MPa | |
| WC1 | 104 | 106 | 53 |
| WC4、WC5、 WC6、WC9 |
114 | 120 | 60 |
| WC11 | 129 | 150 | 75 |
| C5、C12 | 145 | 180 | 90 |
| C12A | 138 | 180 | 90 |
| CA15 | 145 | 196 | 98 |
