随着我国经济的快速发展，大型石化工程项目的增多，越来越多的耐高温硬密封三通球阀作为一种控制及截断管路系统的启闭件普遍应用于石油、化工、钢铁、冶金及水电领域中。相对于软密封(密封材料为聚四氟乙烯、橡胶等塑料)三通球阀而言，硬密封球阀的密封材料及设计结构都能更好的适用于耐高温的领域中。
高温钢铸件：高温工况下三通球阀主体材料一般选用奥氏体不锈钢和高温铬钼钢。较为常用的牌号为ASTM A217中的WC9和C5。WC9广泛应用于热力和电力系统等介质为水和蒸气的高温高压状态中。C5适用于含硫石油介质中，同时还具有抗氢腐蚀能力，因此广泛应用于石油炼制及乙烯生产含硫介质的高温中。ASTM A351中的CF8和CF3常用于强腐蚀介质的阀门中。上述材料规定的一般工作温度为WC9≤593℃，C5≤593℃，CF3≤427℃，CF8≤537℃。奥氏体不锈钢和高温路钥钢相比较而言，奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能强于高温铬钼钢，但高温铬钥钢的耐高温性能高于奥氏体不锈钢，并且两者的价格也有一定的差距，在选用三通球阀主体材料时，应根据阀门实际的使用工况条件来决定。
ASTM A217M中几种常用铬钼钢的力学性能
级别 | 抗拉强度 Kai( MPa) | 屈服强度 Ksi(MPa) | 伸长率标距 2in(50mm)% | 断面收 缩率% |
WC1 | 65～90(450-620) | ≥35(240) | ≥24 | ≥35 |
WC4、WC5 | 70～95(485-655) | ≥40(275) | ≥20 | ≥35 |
WC6、WC9、WC11 | 80～105(550-725) | ≥50(345) | ≥18 | ≥45 |
C5、C12 | 90～115(620-795) | ≥60(415) | ≥18 | ≥35 |
C12A(J 84090) | 85～110(585-760) | ≥60(415) | ≥20 | ≥45 |
CA15 | 90～115(620-795) | ≥65(450) | ≥18 | ≥30 |
高温钢锻件：国标上应用于三通球阀主体材料高温铬钼钢锻件标准有代表性的应为ASTM A182/A182M中的低合金钢种。其中的F11.2级和F11.3级、F22.1级和F22.3级、F5和F5a分别为常用铸件WC6、WC9和C5的变形合金。
ASTM A182/A182中常用铬钼高温钢的力学性能
拉伸性能和硬度要求 | |||||
级别 | 抗拉强度≥ Ksi(MPa) | 屈服强度 Ksi(MPa) | 伸长率标距 2in(50mm)% | 断面收 缩率% | 布氏硬度 |
F5 | 70(485) | ≥40(275) | ≥20 | ≥35 | 143-217 |
F5a | 90(620) | ≥65(450) | ≥22 | ≥50 | 187-248 |
F22级1类 | 60(415) | ≥30(205) | ≥20 | ≥35 | ≤170 |
F22级3类 | 75(515) | ≥45(310) | ≥20 | ≥30 | 156-207 |
F22V | 85～110(585-760) | ≥60(415) | ≥18 | ≥45 | 174-237 |