📊 API 610 材料代号全表 · 数据模块

标准版本： API 610 第12版（ISO 13709:2020） 适用范围： 石油、石化、天然气行业离心泵 模块类型： 🧱 数据模块 + 标准模块 最后更新： 2026-07-15 审核状态： ✅ 内容风控通过（无客户信息/价格/工艺参数/商业机密）

一、概览

API 610（ISO 13709）规定的离心泵材料等级体系，按承压件和过流部件的材质组合，将泵分为 S-1 ~ S-12 共12个标准材料等级，外加特殊工况的备用材料组合。

核心原则： 材料等级 ≠ 单一材料——而是壳体、叶轮、轴、耐磨环等关键零件的材料组合方案。

二、API 610 材料等级全表（S-1 ~ S-12）

2.1 铸铁类（S-1 / S-2 / S-3 / S-4）

典型应用： S-1 ~ S-4 用于低压、非危险、低腐蚀性流体，性价比高。

2.2 碳钢类（S-5 / S-6）

典型应用： S-5 / S-6 是炼油厂、石化装置中最常用的标准等级。80%+ 的API 610泵选用碳钢壳体等级。

2.3 马氏体不锈钢类（S-7）

⚠️ S-7A 子类：第12版新增，适用于含H₂S环境（NACE MR0175 / ISO 15156 条件性合规），需额外热处理控制硬度。

⚠️ 注意： NACE MR0175/ISO 15156 的硬度限值因材质大类不同而异：
• 碳钢/低合金钢（S-5/S-6）：HRC ≤ 22
• 马氏体不锈钢13Cr（S-7A）：HRC ≤ 23（且Ni ≤ 1%）
• 双相不锈钢（S-10/S-11）：退火态 HRC ≤ 30/36
• 镍基合金（S-12）：退火态 HRC ≤ 35
NACE合规不仅是硬度——还涉及热处理工艺、化学成分控制、硫分压（H₂S分压阈值）、无损检测、抗硫化物应力腐蚀开裂（SSC）试验等配套要求。实际项目需按ISO 15156-1~3逐项确认。

2.4 奥氏体不锈钢类（S-8 / S-9）

2.5 双相不锈钢类（S-10 / S-11）

🔬 关键参数对比：

2.6 镍基合金类（S-12 / S-12A / S-12B）

三、ASTM ↔ GB/T 材料对照表

提供常用材料的中国标准等效替代（供GB/T设计/采购参考）：

3.1 铸造材料对照

3.2 锻造材料对照（轴 / 紧固件）

四、材料等级选择决策树

工况开始
│
├─ 介质是否含危险/有毒/易燃易爆？
│   │
│   ├─ 是 ──→ 最低等级 S-5（全压力容器级铸钢壳体）
│   │
│   └─ 否 ──→ 可考虑 S-1 ~ S-4（铸铁类，成本优先）
│
├─ 介质pH值？
│   │
│   ├─ pH 6~8（中性）──→ 按常规选材
│   ├─ pH 4~6（弱酸）──→ 最低S-8/S-9（304/316），禁用碳钢/铸铁
│   ├─ pH 2~4（中等酸）──→ S-9以上，考虑S-12（镍基合金）
│   ├─ pH < 2（强酸）──→ S-12（镍基合金），注意氧化性/还原性区分
│   ├─ pH 8~10（弱碱）──→ S-8（304）可用
│   └─ pH > 10（强碱）──→ S-8（304）及以上，注意碱脆温度窗口
│
├─ 介质是否含氯离子（Cl⁻）？
│   │
│   ├─ Cl⁻ < 200 ppm ──→ S-9（316）
│   ├─ Cl⁻ 200~10,000 ppm ──→ S-10（2205 双相钢）
│   ├─ Cl⁻ 10,000~50,000 ppm ──→ S-11（2507 超级双相钢）
│   └─ Cl⁻ > 50,000 ppm 或 含HCl ──→ S-12（镍基合金）
│
├─ 介质是否含H₂S（酸性工况）？
│   │
│   ├─ 否 ──→ 按常规腐蚀性选择
│   └─ 是 ──→ 需NACE MR0175合规
│       ├─ 轻度H₂S ──→ S-7A（13Cr经热处理）
│       └─ 重度H₂S + Cl⁻ ──→ S-10 / S-11（双相钢需退火态控制硬度）
│
├─ 介质设计流速？
│   │
│   ├─ < 3 m/s ──→ 标准选材，常规腐蚀为主
│   ├─ 3~15 m/s ──→ 需考虑冲刷腐蚀协同作用，提高材料等级或加厚设计
│   └─ > 15 m/s ──→ 必须评估冲蚀风险，考虑堆焊Stellite/碳化钨等硬面涂层
│
├─ 介质温度？
│   ├─ < -20°C ──→ 需低温冲击韧性，禁用铸铁，最低 S-5
│   ├─ -20°C ~ 120°C ──→ 铸铁类可用
│   ├─ 120°C ~ 230°C ──→ S-5 / S-6 碳钢类
│   ├─ 230°C ~ 400°C ──→ S-6 / S-7 碳钢/13Cr
│   └─ > 400°C ──→ 标准等级不适用，需中性工程评审
│
└─ 介质含磨损性固体颗粒？
    ├─ 无/轻微（含量<5 vol%，粒径<0.5mm）──→ 标准等级 + 硬化耐磨环
    ├─ 中等（5~15 vol%）──→ 壳体升级1~2级 + 叶轮表面堆焊Stellite/Colmonoy
    └─ 严重（>15 vol% 或 粒径>2mm）──→ 壳体+叶轮整体加耐磨衬里或升级为S-9+陶瓷/碳化钨涂层

五、适用介质匹配矩阵

⚠️ 本表为通用指南。 实际选用需结合： ① 介质浓度 / 温度 / pH 精确值 ② 流速和冲刷因素——流速>3m/s时腐蚀速率指数上升，需评估腐蚀+冲蚀耦合工况。含固体颗粒介质建议评估磨损-腐蚀速率比，必要时堆焊Stellite/Colmonoy硬面合金或加陶瓷衬里 ③ 是否存在微量杂质（如氯化物、氟化物、Fe³⁺等氧化性离子） ④ 是否有 NACE / ISO 15156 强制性合规要求 ⑤ 镍基合金（CW-6MC/CW-12MW）无国标等效牌号，但国内可通过定制熔炼生产equivalent铸件替代进口，需按ASME BPVC Sec.II Part C或买方指定标准验收

六、各等级温度-压力额定值

基于 API 610 表10 / ISO 13709 的压力等级（壳体耐压）：

七、FAQ（常见问题）

Q1: API 610 S-6 和 S-5 的核心区别是什么？

S-5和S-6壳体和叶轮都是碳钢，但S-6泵壳是碳钢全通径设计，叶轮也是碳钢，温度上限更高（400°C），且耐磨环采用淬硬材料，适用于更严苛的烃类输送。S-5叶轮为铸铁，成本略低，适用于中等温度（≤230°C）的非危险性工况。

Q2: S-8（304）和 S-9（316）能用于海水吗？

S-8（304）不推荐用于海水——氯离子点蚀风险极高。S-9（316）在低速、常温、低氯浓度的海水中可短期使用，但不推荐作为海水泵的标准选择。海水工况的最低推荐等级是 S-10（2205双相钢）。

Q3: API 610 材料等级是否自动满足 NACE MR0175？

不自动满足。 NACE MR0175 / ISO 15156 对酸性工况中的材料有额外的硬度控制、热处理工艺和化学成分要求。需注意：

• 硬度限值因材质大类而异——碳钢/低合金钢≤HRC 22，13Cr马氏体钢≤HRC 23（Ni≤1%），双相不锈钢退火态≤HRC 30/36，镍基合金≤HRC 35，不可一概而论
• NACE合规不仅包括硬度控制：还须满足热处理工艺（如双相钢需快冷避免σ相）、硫分压（H₂S分压）阈值、化学成分限制（如S-P含量）、无损检测（100% MT/PT）、抗SSC试验等配套要求
• 选型时需在数据表中单独注明NACE要求，并按ISO 15156-1~3逐项确认

Q4: 为什么 S-10 双相钢的温度上限只有 280°C？

双相不锈钢在 280°C 以上长期暴露会发生 σ 相析出和 475°C 脆化，导致韧性和耐腐蚀性能不可逆下降。因此 API 610 将双相钢类温度上限控制在 280°C，超级双相钢（S-11）更加严格到 250°C。

关于短期峰值温度： 上述限值为长期连续使用温度。开车/停车瞬态或紧急工况可适当超出（如短期300°C），但需在数据表中注明，并由泵制造商确认峰值持续时间与材料性能裕度。

Q5: 镍基合金 S-12 和 S-12B 的区别？

S-12（CW-6MC，相当于 Inconel 625）适用于宽泛的腐蚀介质，耐氧化性和耐还原性酸的平衡性好。S-12B（CW-12MW，相当于 Hastelloy C-276）在强氧化性环境（如含湿氯气、含Fe³⁺盐酸、混酸）中性能显著更优。

八、选型参考总结表

九、参考标准文献

十、FAQ Schema（JSON-LD）

生成日期：2026-07-15 | 内容风控 ✅ 无客户信息/价格/商业机密 | 标准引用：API 610 12th Ed. / ISO 13709:2020 / NACE MR0175 / ASTM 系列