(1)碳鋼 碳鋼非常容易受到管線內(nèi)部和外部流體介質(zhì)的腐蝕。在游離水存在的環(huán)境下，CO2能快速腐蝕碳鋼。碳鋼用于水下設(shè)備材料的可行性主要根據(jù)對(duì)CO2露點(diǎn)的嚴(yán)格控制以及材料在較低的設(shè)計(jì)溫度下抵抗變形的能力。碳鋼焊縫的熱影響區(qū)對(duì)材料性能(如硬度和強(qiáng)度)存在風(fēng)險(xiǎn)，碳鋼焊縫周圍的熱影響區(qū)可能具有更低的抗CO2腐蝕能力。因此，一般情況下碳鋼不宜用于存在CO2腐蝕的水下設(shè)備。
2)低合金鋼 用于水下閥門的低合金鋼材料主要有AST 4130.AISI 8630、F22獲F22V，這些材料能夠通過調(diào)質(zhì)熱處理獲得較高的綜合力學(xué)性能，一般能達(dá)到API Spec 6A規(guī)范規(guī)定的60K以上鋼級(jí)材料性能要求并具有較好的低溫沖擊性能。在較低含量的CO?環(huán)境下 (CO?分壓≤0.21MPa)，材料有一定的抗腐蝕能力。由于碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高(一般為0.35%以下)，所以能作為承壓件基休材料，采用熱絲TIG焊接工藝在基體材料上堆焊耐蝕合金材料，用于制造服役環(huán)境為高H?S和/或CO?腐蝕及CL-腐蝕環(huán)境的水下閥門，
(3)不銹鋼 用于水下閥門的不銹鋼材料主要有馬氏體不銹鋼(如 410SS、F6NM)、300系列奧氏體不銹鋼(如 304SS、316SS)、沉淀硬化不銹鋼(如17-4PH)以及雙相不銹鋼(如2205、2507)等。
410不銹鋼在CO?腐蝕環(huán)境下具有良好的抗腐蝕能力，在一18C以下的溫度環(huán)境下沖擊韌性較低，能滿足API Spec 6A規(guī)范一18C的低溫沖擊及PSI 3級(jí)別設(shè)備的性能要求。對(duì)密封表面有嚴(yán)格要求時(shí)，需要在表面堆焊Inconel 625合金。
F6NM 與410SS相比，具有更高的抗腐蝕及點(diǎn)蝕能力，具有良好的可焊接性能、耐低溫沖擊性能及高淬透性，能滿足API Spec 6A規(guī)范一46℃的低溫沖擊要求。其缺點(diǎn)是鍛造工藝性較差，鍛造時(shí)存在較高的變形抗力，容易出現(xiàn)鍛造裂紋。對(duì)密封表面有嚴(yán)格要求時(shí)，而要在表面堆焊Inconel 625合金。
17-4PH是由銅、鈮構(gòu)成的沉淀硬化馬氏體不銹鋼，具有高強(qiáng)度、硬度和抗腐蝕等特性，經(jīng)固溶時(shí)效熱處理后，產(chǎn)品的力學(xué)性能更加完善，可以達(dá)到724MPa以上的屈服強(qiáng)度，能滿足API Spec 6A規(guī)范一60℃的低溫沖擊要求，其抗腐蝕能力可達(dá)304不銹鋼水平。根據(jù)NACE MR 0175的規(guī)定，17-4PH用于閥桿及懸掛器材料時(shí)，只能用于H?S分壓≤3.5kPa的使用環(huán)境。
用于水下設(shè)備的雙相不銹鋼主要有UNS 31803 (2205)及UNS 32750 (2507)。這兩和不銹鋼具有良好的抗腐蝕能力，可用于大多數(shù)的生產(chǎn)流體和80℃以上的氨化物應(yīng)力腐蝕環(huán)境。UNS 31803及 UNS 32750雙相不銹鋼具有抗氫致裂紋(hydrogen induced crackingHIC)的能力，材料的最低設(shè)計(jì)溫度可達(dá)一50℃。UNS 31803不銹鋼具有良好的焊接性能但 UNS 32750的可焊性能較差。在實(shí)際應(yīng)用中，大截面雙相不銹鋼零件應(yīng)進(jìn)行正確的固溶時(shí)效熱處理，以獲得符合要求的鐵素體-奧氏體平衡相。雙相不銹鋼的抗點(diǎn)蝕當(dāng)量(pittingresistance equivalent numbers, PREN) 一般應(yīng)大于40，反之，則只能用于制造薄壁零件。
(4)耐蝕合金 當(dāng)水下閥門的使用環(huán)境超過碳鋼、13Cr不銹鋼和雙相不銹鋼的抗腐蝕能力時(shí)，應(yīng)選用各類耐蝕合金作為閥門與流體介質(zhì)接觸部件的材料。常用于水下閥門的耐蝕合金材料主要有Inconel 625、Inconel 718、Inconel 725、Inconel 925 以及 Monel K500合金。耐蝕合金具有優(yōu)良的抗腐蝕性能，可耐各種腐蝕流體介質(zhì)，缺點(diǎn)是機(jī)械加工難度大、價(jià)格昂貴、在時(shí)效狀態(tài)下焊接性能差。當(dāng)用于密封面材料時(shí)，不需要堆焊其他耐蝕合金。一般情況下，耐蝕合金主要用于制造符合 API Spec 6A及 API Spec 17D規(guī)范的 HH級(jí)閥門零部件。
