许多不同的材料可用于制造蝶阀。典型的蝶阀使用几种不同的材料，实现功能和成本的最佳组合。下面简要介绍可用于设计有效蝶阀的最常见材料，重点介绍它们的相对优点和缺点。 

蝶阀所用材料的优点

碳素钢

碳钢是铁的合金，其中主要合金元素是碳。一般不添加其他合金元素来控制材料的性能。对于蝶阀结构，碳钢最常用于通过砂型铸造工艺形成阀体和阀瓣。

 

碳钢有几种不同的等级。用于阀体和阀瓣的最常见等级是铸造等级 ASTM A216 WCB（可焊接铸造 B 级）和 LCC（低碳含量）钢。WCB 材料最适合高温使用，而 LCC 可用于低温（低于零）温度。

 

碳钢的主要优点：

成本 ： 碳钢相对便宜，碳钢阀门提供了一种具有成本效益的解决方案。

 

碳钢的主要缺点：

耐腐蚀性差。这可以通过表面保护（例如油漆）来克服，前提是管线介质不会从内部腐蚀阀门。

 

不锈钢

不锈钢的定义是铬含量最低为 10.5% 的铁合金。铬的作用是在材料表面形成氧化铬自修复层。当表面因划伤等机械损伤而破裂时，铬会迅速与空气中的氧气发生反应，从而防止氧气与铁发生反应而形成氧化铁（锈蚀）。越来越多的不锈钢可供选择，其中简单的铁铬镍牌号通常被称为“不锈钢”。

 

不锈钢可进一步分为铁素体、奥氏体、马氏体、双相和沉淀硬化。这种分类基于通过改变合金元素在材料中形成的微观结构。对于阀门结构，最常用的等级是奥氏体和双相钢。 

 

奥氏体不锈钢

除铬外，奥氏体不锈钢还含有镍等元素，与铁素体等级相比，这种立方结构使材料具有更高的韧性和延展性。根据镍的含量，即使在极低的温度下也能保持坚韧的奥氏体结构，从而使该材料可用于低温应用。通过在合金中添加钼可以提高抗点蚀性能。

 

双相不锈钢

双相不锈钢包含铁的奥氏体面心立方和铁素体体心结构的平衡结构。这种结构是通过仔细控制合金元素和对合金进行的热处理而形成的，以获得由 50% 奥氏体和 50% 铁素体组成的结构。结果是一种将铁素体的较高强度与奥氏体的韧性提高的合金。超级双相钢含有更高含量的铬和钼，以增强其抗点蚀和缝隙腐蚀的能力。

 

镍合金

镍合金用于严酷使用条件的阀门部件。这些合金在严酷的腐蚀环境中特别有用，这些环境会通过破坏不锈钢的保护性氧化层来腐蚀不锈钢。

 

哈氏镍基合金最常用于阀门结构。有几种不同形式的哈氏合金，每种形式都是通过添加特定合金元素来定制的，不同比例的合金元素适合特定的使用条件。

 

镍合金的主要缺点是它们的重量和成本。镍合金具有高密度，其成本可能是基本不锈钢的许多倍。

 

钛合金

钛合金兼具高强度、轻质和出色的耐腐蚀性，在所有金属中具有最高的强度重量比。与不锈钢类似，钛合金通过在其表面形成保护性氧化层来获得耐腐蚀性。它们特别耐海水腐蚀，特别是在存在次氯酸盐以防止生物污垢的系统中。

 

钛合金的主要缺点是它们的成本，大约是基本不锈钢或镍铝青铜的十倍。由于其高反应性，该材料也难以加工。需要特殊的铸造技术来防止在熔化和浇注过程中与氧气发生反应。

 

镍铝青铜

镍铝青铜是一种铜基合金，含有大约 10% 的铝、5% 的镍和 5% 的铁。镍铝青铜合金具有出色的耐腐蚀性，尤其是在海水环境中。它们还强烈抵抗生物膜的形成，生物膜会增加不锈钢的腐蚀问题。

 

镍铝青铜的成本大约相当于基本等级的不锈钢的成本。这种材料的一个缺点是它比大多数材料更具阳极性，因此如果将镍铝青铜阀门连接到不锈钢管上，那么阀门在海水中的腐蚀可能会相当快。

 

以上表明许多不同的材料可用于阀门结构。最终选择取决于多种因素，包括使用条件、成本和所需的预期寿命。选择也受管道结构材料的强烈影响，其中还必须考虑电偶腐蚀问题。