材料を選択する際の課題は、実際には、選択した材料がアプリケーションに最適であることを確認することです。 これには、作業条件と流動媒体の特性を考慮する必要があります。
作業条件に関して最も重要なことは、圧力と温度の定格を知ることであり、作業媒体にとっては腐食性と侵食性を考慮することです。 さらに、熱的および物理的な衝撃、ラインストレス、火災の危険性を考慮する必要があります。
一般に、材料の選択を担当するエンジニアは、ASME B16.34コード要件に精通している必要があります。 この標準は、他の主題の中でも特に、圧力-温度定格、寸法、材料、およびバルブ設計、製造、およびテストの他の側面の要件をカバーしています。 ASMEコードは一般的に世界中で受け入れられています（たとえば、米国、カナダ、オーストラリア）が、この主題とルール設計および材料選択をカバーする他の標準があります。 たとえば、ヨーロッパの標準シリーズEN 12516は、バルブの材料選択を対象としています。
必須ではない場合（場合によっては必須）、この標準のバルブ用に提案された材料は実生活の経験に基づいており、したがってテストされ、適切であることが証明されているため、バルブの材料選択に入る前に、このコードに精通してください実際の特定のサービスのために。
材料のさまざまなグループの温度制限を考慮する場合、大まかに言って、材料選択の一般的な参照として表1を使用する必要があります。
場合によっては、材料を選択する際に妥協点に到達する必要があります。 一部の使用条件では、流れる流体の特定の腐食特性に耐えるために、特殊な合金と金属を使用する必要があります。 これらの材料は一般的な金属よりもはるかに高価であるため、経済性も材料選択の要因になる可能性があります。
しかし、バルブの用途の大部分は、それほど高圧でも高温でもない比較的腐食性のない流体を処理するため、特殊な材料を必要としません。 このため、鋳造炭素鋼は最も一般的に使用されるバルブ本体材料であり、エキゾチックな合金材料よりもはるかに低いコストで満足のいくサービスを提供できます。
バルブボディに一般的に使用される炭素鋼材料には、WC鋼（鍛造カーボン）、ASTM A216 / A216MおよびA105があり、これらの鋼はWCA、WCB、およびWCCグレードの鍛造バージョンです。
3つの鋼種のうち、WCBは、鋳鋼製バルブの通常の温度用途向けの一般的なグレードです。 ASTM-A216 WCBは、-20°Fから800°Fの温度範囲で耐食性が重要でない場合に受け入れられます。
WCCは、空気、飽和蒸気または過熱蒸気、非腐食性の液体およびガスなどの中程度のサービスのバルブ本体にも広く使用されている鋼材です。 WCCは、炭素が豊富な相がグラファイトに変換される可能性があるため、800°F以上では使用されません。 公称厚さが1-1 / 4インチを超えない限り、熱処理なしで溶接できます。
バルブボディには炭素鋼以外にもさまざまな材料が使用されていますが、ASME B16.34に準拠した最も広く使用されているいくつかの材料について説明します。
- 蒸気、水、ガス、非腐食性流体を 制御するバルブ本体に使用される安価で非延性の材料の鋳鉄（ASTM A126） 。 比較的低い温度および圧力定格に使用されます。
-クロム-モリブデン鋼（ASTM A217 Grade C5）の鋳造！これまでは、クロム-モリブデン鋼を必要とする用途に一般的に指定されていました。 ただし、この材料 は鋳造がやや難しく、溶接すると割れる傾向があります。 WC9は、多くのアプリケーションでC5の置き換えに成功していますが、C5は、高いクロム含有量が高温硫化腐食に対する優れた耐性を提供する製油所アプリケーションで引き続き使用されています。
-鋳造クロム-モリブデン鋼（ASTM A217グレードWC9）は、優れた鋳造および溶接特性を備えています。 WC9は、特に蒸気およびボイラー給水サービスで、ほとんどのアプリケーションでC5を正常に置き換えました。 クロムとモリブデンは、耐侵食性と耐クリープ性を提供し、1100°Fまで使用できます。 WC9は、溶接前の予熱と溶接後の熱処理が必要です。
-キャストタイプ304Lステンレス鋼（ASTM A351グレードCF3）は、化学サービスバルブに適した材料です。 304Lは、硝酸およびその他の特定の化学サービス用途に最適な材料です。 溶接された状態でも最適な耐食性が保持されます。
-鋳造タイプ316ステンレス鋼（ASTM A351グレードCF8M）は、業界標準のステンレス鋼製ボディ素材です。 モリブデンの添加により、タイプ316は304に比べて腐食、孔食、クリープ、酸化流体に対する耐性が高くなります。標準材料の中で最も広い温度範囲：-425ᵒF〜1500ᵒF 。最大の耐食性。
特定の用途向けの材料の選択を確認する前に、常に注意が必要であり、上記の要因（温度、圧力など）をすべて考慮する必要があります。
