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一種耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法

文檔序號:10529130閱讀:599來源:國知局
一種耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法,包括以下步驟:(1)配制澆注液,其中澆注液的化學(xué)成分重量百分比如下:C:0.22%?0.26%,Si:0.25%?0.45%,Mn:0.60%?0.80%,Cr:3.0%?5.0%,V:0.15%?0.25%,Ni:0.20%?0.40%,Nb:0.10%?0.15%,P≤0.03%,S≤0.02%,余量為Fe,(2)配制鑄滲涂料,(3)澆注閥體,(4)熱處理以及精整。通過本發(fā)明鑄造方法得到的疏水閥閥體,表面形成均勻、穩(wěn)定的鑄滲復(fù)合層,且具有優(yōu)良的耐高溫防腐蝕性能,成品率高,質(zhì)量穩(wěn)定、外觀質(zhì)量以及使用性能好、使用壽命長。
【專利說明】
一種耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及閥門鑄造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]閥門是流動物料輸送和控制的重要部件,在使用中,除了要滿足溫度、壓力等技術(shù)指標(biāo)的要求外,還要適應(yīng)不同性質(zhì)物料的不同需要,如腐蝕、磨損、粘附等。同時,閥門的密封性能和使用壽命也是十分重要的技術(shù)指標(biāo)。
[0003]鑄滲法是將合金粉等原料調(diào)成涂料涂刷在鑄型表面,澆注時基體金屬液浸透涂料毛細孔隙,依靠金屬液熱量使合金粉末熔解、熔化,與基體金屬融合為一體,從而在鑄件表面形成具有良好性能的表面復(fù)合層。鑄滲技術(shù)在提升鑄件性能的同時,具有不需要專用設(shè)備、工藝簡單、生產(chǎn)周期短、成本低廉的優(yōu)點。但是,由于鑄滲技術(shù)容易發(fā)生氣孔、夾渣及表面復(fù)合層厚度不均等問題,在實際應(yīng)用于閥體生產(chǎn)時導(dǎo)致鑄造缺陷,影響閥體的外觀質(zhì)量及使用壽命。文獻《鑄滲法提高鑄鋼閥門耐磨性的研究》使用鑄滲工藝制得耐沖刷性能好的閥門,提高了閥門的使用壽命,但其同時也指出,鑄滲層質(zhì)量穩(wěn)定性差的問題仍然存在,還有待進一步改進。因此,選擇合適加工溫度、合適的基材及鑄滲涂料、優(yōu)化鑄造方法,改善鑄滲工藝復(fù)合閥體鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定性至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種質(zhì)量穩(wěn)定、外觀質(zhì)量以及使用性能好、使用壽命長的耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法,包括以下步驟:
(1)配制澆注液,所述澆注液的化學(xué)成分重量百分比如下:C:0.22%-0.26%,S1: 0.25%-0.45%,Mn:0.60%-0.80%,Cr:3.0%-5.0%,V:0.15%-0.25%,N1:0.20%-0.40%,Nb:0.10%-0.15%,P彡0.03%,S彡0.02%,余量為Fe,將各原料在中頻感應(yīng)電爐中于1580-1620 °C熔煉,調(diào)整化學(xué)成分后即得澆注液;
(2)配制鑄滲涂料,所述鑄滲涂料由下列重量份的原料制成:200-300目鈮鐵粉40-50,200-300目氮化硼5-10,聚乙烯醇0.5-1,異氰尿酸三縮水甘油酯0.15-0.25,太古油0.1-
0.15,丙烯酸0.1-0.2,過硫酸銨0.01-0.015,硅酸鋰2-4,氟化鈉1-2,碳納米管1-2,硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.5-1;所述鑄滲涂料的制備方法是先將碳納米管、異氰尿酸三縮水甘油酯和硅烷偶聯(lián)劑KH-550加入適量乙醇中攪拌分散均勻,然后加入鈮鐵粉、氮化硼攪拌l-2h,干燥除去乙醇后100-120°C處理0.5-lh,得A組分;先將聚乙烯醇加入適量水中85-95°C溶解完全,然后加入丙烯酸和過硫酸銨60-70°C攪拌2-4h,冷卻后得B組分;將A組分、B組分與其余原料混合研磨均勻,即得鑄滲涂料;
(3)澆注閥體,先將砂芯于220-240°C烘干處理4-6h,然后將鑄滲涂料均勻涂覆在砂芯表面,涂覆厚度為1.5-2.5臟,再于160-180°(:處理1-211,然后合箱,再將澆注液于1520-1560°C條件下澆注,以20-30°C/小時冷卻至室溫,然后進行精整;
(4)熱處理,將步驟(3)處理后的閥體于200-300°C保溫處理2-4h,然后以60-80°C/小時緩慢升溫至800-850 °C保溫處理6-8h,再以30-50 °C/小時緩慢降溫至600-650 °C保溫處理4-6h,最后以50-60°C/小時緩慢降至室溫,再次精整后得到成品。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明利用碳納米管、異氰尿酸三縮水甘油酯和硅烷偶聯(lián)劑KH-550對鈮鐵粉、氮化硼進行表面包覆改性作為鑄滲層材料,對合金粉體有良好的表面保護作用,提高與金屬液的潤濕性能,增強界面冶金結(jié)合強度;將丙烯酸改性聚乙烯醇作為粘結(jié)劑,結(jié)合強度高,且能形成穩(wěn)定的毛細空隙,改善金屬液與鑄滲涂料之間的潤濕性,有利于形成均勻、穩(wěn)定的鑄滲層;再通過其余原料的混合研磨加工,得到的鑄滲涂料經(jīng)過澆注與金屬基體相熔合,得到的復(fù)合閥體基體經(jīng)過熱處理、精整等后續(xù)處理步驟,最終得到成品。通過本發(fā)明鑄造方法得到的疏水閥閥體,表面形成均勻、穩(wěn)定的鑄滲復(fù)合層,且具有優(yōu)良的耐高溫防腐蝕性能,成品率高,質(zhì)量穩(wěn)定、外觀質(zhì)量以及使用性能好、使用壽命長。
【具體實施方式】
[0007]一種耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法,包括以下步驟:
(1)配制澆注液,其中澆注液的化學(xué)成分重量百分比如下:C:0.22%,S1: 0.25%,Mn:0.60%,Cr: 3.0%,V: 0.15%,N1: 0.20%,Nb: 0.10%,P: 0.03%,S: 0.02%,余量為Fe,將各原料在中頻感應(yīng)電爐中于1580°C熔煉,調(diào)整化學(xué)成分后即得澆注液;
(2)配制鑄滲涂料,其中鑄滲涂料由下列重量(kg)的原料制成:200目鈮鐵粉40,200目氮化硼5,聚乙烯醇0.5,異氰尿酸三縮水甘油酯0.15,太古油0.1,丙烯酸0.1,過硫酸銨0.01,硅酸鋰2,氟化鈉I,碳納米管I,硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.5;所述鑄滲涂料的制備方法是先將碳納米管、異氰尿酸三縮水甘油酯和硅烷偶聯(lián)劑KH-550加入適量乙醇中攪拌分散均勻,然后加入鈮鐵粉、氮化硼攪拌lh,干燥除去乙醇后100°C處理0.5h,得A組分;先將聚乙烯醇加入適量水中85°C溶解完全,然后加入丙烯酸和過硫酸銨60 °C攪拌2h,冷卻后得B組分;將A組分、B組分與其余原料混合研磨均勻,即得鑄滲涂料;
(3)澆注閥體,先將砂芯于220°C烘干處理4h,然后將鑄滲涂料均勻涂覆在砂芯表面,涂覆厚度為1.5mm,再于160°C處理Ih,然后合箱,再將澆注液于1520°C條件下澆注,以20°C/小時冷卻至室溫,然后進行精整;
(4)熱處理,將步驟(3)處理后的閥體于200°C保溫處理2h,然后以60°C/小時緩慢升溫至800 °(:保溫處理6h,再以30 °C/小時緩慢降溫至600 °(:保溫處理4h,最后以50 °C /小時緩慢降至室溫,再次精整后得到成品。
[0008]其中鈮鐵粉的型號選擇FeNb50_A。
[0009]上述產(chǎn)品的性能測試結(jié)果如下:
鑄滲層強度為59.8HRC,使用壽命為普通WCB閥體的6倍,在實際工況使用過程中,復(fù)合層不會剝落、開裂,運行狀況良好。
【主權(quán)項】
1.一種耐高溫防腐蝕疏水閥閥體的鑄造方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)配制澆注液,所述澆注液的化學(xué)成分重量百分比如下:C:0.22%-0.26%,S1: 0.25%-.0.45%,Mn:0.60%-0.80%,Cr:3.0%-5.0%,V:0.15%-0.25%,N1:0.20%-0.40%,Nb:0.10%-.0.15%,P彡0.03%,S彡0.02%,余量為Fe,將各原料在中頻感應(yīng)電爐中于1580-1620 °C熔煉,調(diào)整化學(xué)成分后即得澆注液; (2)配制鑄滲涂料,所述鑄滲涂料由下列重量份的原料制成:200-300目鈮鐵粉40-50,.200-300目氮化硼5-10,聚乙烯醇0.5-1,異氰尿酸三縮水甘油酯0.15-0.25,太古油0.1-.0.15,丙烯酸0.1-0.2,過硫酸銨0.01-0.015,硅酸鋰2-4,氟化鈉1-2,碳納米管1-2,硅烷偶聯(lián)劑KH-550 0.5-1;所述鑄滲涂料的制備方法是先將碳納米管、異氰尿酸三縮水甘油酯和硅烷偶聯(lián)劑KH-550加入適量乙醇中攪拌分散均勻,然后加入鈮鐵粉、氮化硼攪拌l-2h,干燥除去乙醇后100-120°C處理0.5-lh,得A組分;先將聚乙烯醇加入適量水中85-95°C溶解完全,然后加入丙烯酸和過硫酸銨60-70°C攪拌2-4h,冷卻后得B組分;將A組分、B組分與其余原料混合研磨均勻,即得鑄滲涂料; (3)澆注閥體,先將砂芯于220-240°C烘干處理4-6h,然后將鑄滲涂料均勻涂覆在砂芯表面,涂覆厚度為1.5-2.5臟,再于160-180°(:處理1-211,然后合箱,再將澆注液于1520-1560°C條件下澆注,以20-30°C/小時冷卻至室溫,然后進行精整; (4)熱處理,將步驟(3)處理后的閥體于200-300°C保溫處理2-4h,然后以60-80°C/小時緩慢升溫至800-850 °C保溫處理6-8h,再以30-50 °C/小時緩慢降溫至600-650 °C保溫處理4-.6h,最后以50-60°C/小時緩慢降至室溫,再次精整后得到成品。
【文檔編號】C22C38/08GK105886935SQ201610343139
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】劉奎新, 劉瑞
【申請人】安徽鑫宏機械有限公司
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