CN104213036B - 一种适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其依次主要包括以下步骤：浇铸、加热、模锻、热处理；在浇铸时铁水中各化学元素重量百分比如下：碳：0.28～0.34；硅：0.15～0.37；锰：0.5～0.8；铬：0.8～1.1；磷：小于等于0.025；钼：0.15～0.25；硫：小于等于0.025；镍：小于等于0.5；矾小于等于0.1；剩余为铁以及不可避免的杂质，所述杂质含量小于0.01。本发明组成原料配方合理，合金具有改善的高耐酸性、高温硬度和高温压缩强度，适合应用于酸性场合使用的阀门，阀门的使用寿命长，合格率高，大大提高了产品的质量，适合广泛推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法。
背景技术
止回阀适用在-50～150℃的各种浓度的王水、硫酸、盐酸、氢氟酸和各种有机酸、强酸、强氧化剂，还适用于各种浓度的强碱有机溶剂以及其它腐蚀性气体，液体介质的管路上使用。一般的材料，耐酸性好的，强度不高；强度高的，加工性能和耐酸性却又较差。为适应特殊工作环境和高压输送的要求，对阀体材料的耐腐蚀性能和强度提出来更高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其依次包括以下步骤：浇铸、原材料复检、超声检测、下料、加热、模锻、抛丸、打磨、磁粉检测、加工、热处理、性能测试、硬度测试、抛丸、磁粉检测、超声检测、抛丸、打字、包装，浇铸时铁水中各化学元素重量百分比如下：
碳：0.28～0.34；硅：0.15～0.37；锰：0.5～0.8；铬：0.8～1.1；磷：小于等于0.025；钼：0.15～0.25；硫：小于等于0.025；镍：小于等于0.5；矾小于等于0.1；剩余为铁以及不可避免的杂质，所述杂质含量小于0.01。
优化的，阀体的长度为D、直径为Φ，加热步骤中，阀体长度≤950mm时，阀体竖着装，但阀体与阀体、阀体与炉壁之间间隔不得小于5mm，阀体与阀体之间间隙应均匀摆放；当阀体的长度＞950mm时，为了避免火焰直接喷射在阀体上，在喷嘴直射方向放置阀体时，阀体位置离喷嘴的距离不得小于1米。
优化的，阀体的长度为D、直径为Φ，加热步骤中，阀体随炉升温，装炉温度≤1000℃，当Φ≤250mm时，炉温保持在1170～1200℃，高温保温时间为80～150min，当250mm＜Φ≤280mm时，炉温保持在1230～1250℃，高温保温时间为150～210min，当280mm＜Φ≤350mm时，炉温保持在1230～1250℃，高温保温时间为180～250min。
优化的，阀体的长度为D、直径为Φ，当Φ＞350mm时，加热步骤中，阀体随炉升温，装炉温度≤900℃，炉温先保持在900～905℃两小时，再随炉升温至1230～1250℃并保持180～250min。
优化的，所述模锻过程又包括清除阀体坯料端面氧化皮、镦粗或卡压、放入型腔轻击2～3锤、阀体坯料移出、清除阀体坯料表面及型腔氧化皮、润滑模具型腔、将阀体坯料放入终锻型腔中成型。
优化的，步骤热处理包括正火、奥氏体化、淬火、回火，所述正火的介质为空气或着氮气，正火温度为871～927℃，保温时间T≥0.5小时/英寸，T不小于1，英寸值取阀体最大壁厚。
进一步地，在正火后，阀体坯料静态空冷至204℃一下，进行奥氏体化，介质为空气或氮气，温度为843～913℃，保温时间T≥0.5小时/英寸，T不小于1，英寸值取阀体最大壁厚。
进一步地，淬火的介质为水，在奥氏体化与淬火之间，淬火前水温在38℃以下，淬火后水温≤49℃。
进一步地，所述回火的介质为空气和氮气的混合气体，回火温度为649～732℃，保温时间T≥0.5小时/英寸，T不小于1小时，英寸值取阀体最大壁厚。
进一步地，奥氏体化温度小于正火温度。
本发明的有益效果在于：本发明组成原料配方合理，合金具有改善的高耐酸性、高温硬度和高温压缩强度，适合应用于酸性场合使用的阀门，阀门的使用寿命长，合格率高，大大提高了产品的质量，适合广泛推广。
附图说明
附图1为本发明中阀体的立体视图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作以下详细描述：
本适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其依次包括以下步骤：浇铸、原材料复检、超声检测、下料、加热、模锻、抛丸、打磨、磁粉检测、加工、热处理、性能测试、硬度测试、抛丸、磁粉检测、超声检测、抛丸、打字、包装。
在浇铸时铁水中各化学元素重量百分比如下：
碳：0.28～0.34；硅：0.15～0.37；锰：0.5～0.8；铬：0.8～1.1；磷：小于等于0.025；钼：0.15～0.25；硫：小于等于0.025；镍：小于等于0.5；矾小于等于0.1；剩余为铁以及不可避免的杂质，所述杂质含量小于0.01；
三种经典配比如下：
一
碳：0.28；硅：0.15；锰：0.5；铬：0.8；磷：0.01；钼：0.1；硫： 0.01；镍：0.1；矾：0.05；剩余为铁以及不可避免的杂质，所述杂质含量小于0.01；
二
碳：0.28；硅：0.15；锰：0.5；铬：1.1；磷：0.01；钼：0.15；硫：0.01；镍：0.4；矾：0.85；剩余为铁以及不可避免的杂质，所述杂质含量小于0.01；
三
碳：0.34；硅：0.37；锰：0.8；铬：1.1；磷：0.025；钼：0.25；硫：0.02；镍：0.5；矾：0.1；剩余为铁以及不可避免的杂质，所述杂质含量小于0.01；
阀体的长度为D、直径为Φ，加热步骤中，阀体长度≤950mm时，阀体竖着装，但阀体与阀体、阀体与炉壁之间间隔不得小于5mm，阀体与阀体之间间隙应均匀摆放；当阀体的长度＞950mm时，为了避免火焰直接喷射在阀体上，在喷嘴直射方向放置阀体时，阀体位置离喷嘴的距离不得小于1米。
阀体的长度为D、直径为Φ，加热步骤中，阀体随炉升温，装炉温度≤1000℃，当Φ≤250mm时，炉温保持在1170～1200℃，高温保温时间为80～150min，当250mm＜Φ≤280mm时，炉温保持在1230～1250℃，高温保温时间为150～210min，当280mm＜Φ≤350mm时，炉温保持在1230～1250℃，高温保温时间为180～250min。但当Φ＞350mm时，装炉温度≤900℃，炉温先保持在900～905℃两小时，再随炉升温至1230～1250℃并保持180～250min。
模锻过程又包括清除阀体坯料端面氧化皮、镦粗或卡压、放入型腔轻击2～3锤、阀体坯料移出、清除阀体坯料表面及型腔氧化皮、润滑模具型腔、将阀体坯料放入终锻型腔中成型。其中需要注意的是：当Φ≤250时，始锻温度1100～1150℃，终锻温度大于800℃，当Φ＞250时，始锻温度1130～1180℃，终锻温度大于800℃，冷却方式均为空冷；所述锻件最终成型前应再次将锻件移出并确认锻件表面无氧化皮存在并且确认模锻已打靠、锻件充满；前面轻击锻打（2～3锤），定位之后移出锻件吹净氧化皮生产过程中，施锤人员要观察阀体颈部位置的温度变化情况，颈部位置温度上升不超过本体温100℃为宜，超过时要控制锤的打击重量和锻造打击节拍；锻造过程中不间断撒锯末和吹氧化皮；每终锻完一件后及时冷却和润滑模具型腔，从而保证产品质量。
热处理包括正火、奥氏体化、淬火、回火。所述正火的介质为空气或着氮气，正火温度为871～927℃，保温时间T≥0.5小时/英寸，T不小于1，英寸值取阀体最大壁厚；在正火后，阀体坯料静态空冷至204℃一下，进行奥氏体化，介质为空气或氮气，温度为843～913℃，取之需比正火时温度低，保温时间T≥0.5小时/英寸，T不小于1，英寸值取阀体最大壁厚；淬火的介质为水，在奥氏体化与淬火之间，淬火前水温在38℃以下，淬火后水温≤49℃；所述回火的介质为空气和氮气的混合气体，回火温度为649～732℃，保温时间T≥0.75小时/英寸，T不小于1，英寸值取阀体最大壁厚。
通过上述生产方法，得到的阀体性能表如下：
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其特征在于，其依次包括以下步骤：浇铸、原材料复检、超声检测、下料、加热、模锻、抛丸、打磨、磁粉检测、加工、热处理、性能测试、硬度测试、抛丸、磁粉检测、超声检测、抛丸、打字、包装，所述模锻过程又包括清除阀体坯料端面氧化皮、镦粗或卡压、放入型腔轻击2～3锤、阀体坯料移出、清除阀体坯料表面及型腔氧化皮、润滑模具型腔、将阀体坯料放入终锻型腔中成型，浇铸时铁水中各化学元素重量百分比如下：碳：0.28～0.34；硅：0.15～0.37；锰：0.5～0.8；铬：0.8～1.1；磷：小于等于0.025；钼：0.15～0.25；硫：小于等于0.025；镍：小于等于0.5；矾小于等于0.1；剩余为铁以及不可避免的杂质，所述杂质含量小于0.01，阀体的长度为D、直径为Φ，加热步骤中，阀体长度≤950mm时，阀体竖着装，但阀体与阀体、阀体与炉壁之间间隔不得小于5mm，阀体与阀体之间间隙应均匀摆放；当阀体的长度＞950mm时，为了避免火焰直接喷射在阀体上，在喷嘴直射方向放置阀体时，阀体位置离喷嘴的距离不得小于1米，步骤热处理包括正火、奥氏体化、淬火、回火，所述正火的介质为空气或者氮气，正火温度为871～927℃，保温时间T≥0.5小时/英寸，T不小于1，英寸值取阀体最大壁厚。
2.根据权利要求1所述的适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其特征在于：阀体的长度为D、直径为Φ，加热步骤中，阀体随炉升温，装炉温度≤1000℃，当Φ≤250mm时，炉温保持在1170～1200℃，高温保温时间为80～150min，当250mm＜Φ≤280mm时，炉温保持在1230～1250℃，高温保温时间为150～210min，当280mm＜Φ≤350mm时，炉温保持在1230～1250℃，高温保温时间为180～250min。
3.根据权利要求1所述的适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其特征在于：阀体的长度为D、直径为Φ，Φ＞350mm时，加热步骤中，阀体随炉升温，装炉温度≤900℃，炉温先保持在900～905℃两小时，再随炉升温至1230～1250℃并保持180～250min。
4.根据权利要求1所述的适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其特征在于：在正火后，阀体坯料静态空冷至204℃以下，进行奥氏体化，介质为空气或氮气，温度为843～913℃，保温时间T≥0.5小时/英寸，T不小于1，英寸值取阀体最大壁厚。
5.根据权利要求1所述的适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其特征在于：淬火的介质为水，在奥氏体化与淬火之间，淬火前水温在38℃以下，淬火后水温≤49℃。
6.根据权利要求1所述的适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其特征在于：所述回火的介质为空气和氮气的混合气体，回火温度为649～732℃，保温时间T≥0.5小时/英寸，T不小于1，英寸值取阀体最大壁厚。
7.根据权利要求4所述的适用于酸性工况下的低合金阀体的生产方法，其特征在于：奥氏体化温度小于正火温度。
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