CN104532117A - 一种耐高温软密封闸阀阀体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种耐高温软密封闸阀阀体,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:GE0.03-0.05、C3.6-3.8、Si0.5-0.9、P<0.03、Mn1.0-1.5、S0.04-0.08、Cr0.65-0.98、Zn0.1-0.3、Al0.15-0.30、余量为Fe。本发明阀体添加了Cr、Si、Al,提高了冲击韧性,而且具有高温不起皮和高温耐腐蚀性能,适用于高温作业的阀体;通过使用特定成分和金相的废旧球墨铸铁和废钢,增加了阀体的强度、韧性和品质稳定性;本发明的球化工艺使得Mg的球化反应稳定,防止镁燃烧,能防止镁漂浮在铁液上,球化反应均匀稳定,还节约了成本;该阀体的表面珠光体组织大大增加了强度、塑性和韧性。
Description
技术领域
本发明涉及铸造技术领域,尤其涉及一种耐高温软密封闸阀阀体及其制备方法。
背景技术
软密封闸阀是水介质流体管道重要控制件,软密封闸阀产品主要包括:阀体、阀板、梯形螺母、梯形螺纹阀杆、密封垫、阀盖、旋转手轮7大部件。软密封闸阀工作原理:阀板安装在阀体导向槽中,梯形螺母放在阀板顶端槽内;梯形螺纹阀杆一端安装旋转手轮,另端旋入梯形螺母;当转动旋转手轮和梯形螺纹阀杆,带动梯形螺母和阀板上下移动,阀板关闭开启从而水介质流体通断。
在软密封闸阀是7大部件中,关键核心之一是阀体部件。阀板直接在阀件内上下移动,它的尺寸精度、材质强度,直接影响到软密封闸阀截流能力和闸阀密封性能。
目前很多软密封闸阀阀体由球墨铸铁铸造而成,球墨铸铁存在着一些缺点,例如不耐腐蚀,热膨胀系数高,使用温度范围小,容易造成漏气等缺点。另外还需要提高铸件的硬度、耐磨性、抗疲劳强度等性能,减少跑、冒、滴、漏现象,减少气孔、裂纹等缺陷,提高成品率。这些性能可以通过改进铸件的成分和工艺来改进阀体的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温软密封闸阀阀体及其制备方法,该阀体具有较高的冲击韧性,而且具有高温不起皮和高温耐腐蚀性能,适用于高温作业的阀体。
本发明的技术方案如下:
一种耐高温软密封闸阀阀体,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:GE 0.03-0.05、C3.6-3.8、Si0.5-0.9、P<0.03、Mn1.0-1.5、S0.04-0.08、Cr0.65-0.98、Zn0.1-0.3、AL0.15-0.30、余量为Fe。
所述的耐高温软密封闸阀阀体,其特征在于该阀体金相组织为71%珠光体+29%铁素体,珠光体的层间距在130-180nm之间,在珠光体中渗碳体厚度对铁素体厚度之比为0.11-0.19,且珠光体结晶粒的平均尺寸为35-47μm。
所述的耐高温软密封闸阀阀体的生产方法,其特征在于:
生产过程包括配料、加料、熔炼、球化、浇铸、修整工序;
所述配料工序中,原料中含有15%重量百分比的废旧球墨铸铁和15%重量百分比的废钢;其中所述的废旧球墨铸铁中含C3.8-4.2、Si1.1-1.6、Mn0.1-0.3、S<0.01、P<0.02、Zn0.1-0.3、余量为Fe,金相组织为95%以上珠光体;所述废钢中含C2.2-2.5、Si1.4-1.7、S<0.03、P<0.02、Cr0.5-0.8、余量为Fe,其金相组织为贝氏体。
球化工序为:取2%铁水重量的钡硅铁合金,在氩气氛围中加热熔化,浇铸成钢管,然后在氩气氛围中将纯镁块加热熔化,注入到钡硅铁合金制成的钢管中,然后用铁液将注入口封住,再将其放入两端开口的1Cr25Ni20Si2耐热钢管中得到球化剂包;再将球化剂包固定在球化包内,孕育剂上均匀铺盖上珍珠岩,冲入铁液。
本发明的有益效果
本发明阀体添加了Cr、Si、Al,提高了冲击韧性,而且具有高温不起皮和高温耐腐蚀性能,适用于高温作业的阀体;通过使用特定成分和金相的废旧球墨铸铁和废钢,增加了阀体的强度、韧性和品质稳定性;本发明的球化工艺使得Mg的球化反应稳定,防止镁燃烧,能防止镁漂浮在铁液上,球化反应均匀稳定,还节约了成本;该阀体的珠光体组织大大增加了强度、塑性和韧性。
具体实施方式
一种耐高温软密封闸阀阀体,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:GE 0.03-0.05、C3.6-3.8、Si0.5-0.9、P<0.03、Mn1.0-1.5、S0.04-0.08、Cr0.65-0.98、Zn0.1-0.3、AL0.15-0.30、余量为Fe。
所述的耐高温软密封闸阀阀体,该阀体金相组织为71%珠光体+29%铁素体,珠光体的层间距在130-180nm之间,在珠光体中渗碳体厚度对铁素体厚度之比为0.11-0.19,且珠光体结晶粒的平均尺寸为35-47μm。
所述的耐高温软密封闸阀阀体的生产方法,其特征在于:
生产过程包括配料、加料、熔炼、球化、浇铸、修整工序;
所述配料工序中,原料中含有15%重量百分比的废旧球墨铸铁和15%重量百分比的废钢;其中所述的废旧球墨铸铁中含C3.8-4.2、Si1.1-1.6、Mn0.1-0.3、S<0.01、P<0.02、Zn0.1-0.3、余量为Fe,金相组织为95%以上珠光体;所述废钢中含C2.2-2.5、Si1.4-1.7、S<0.03、P<0.02、Cr0.5-0.8、余量为Fe,其金相组织为贝氏体。
球化工序为:取2%铁水重量的钡硅铁合金,在氩气氛围中加热熔化,浇铸成钢管,然后在氩气氛围中将纯镁块加热熔化,注入到钡硅铁合金制成的钢管中,然后用铁液将注入口封住,再将其放入两端开口的1Cr25Ni20Si2耐热钢管中得到球化剂包;再将球化剂包固定在球化包内,孕育剂上均匀铺盖上珍珠岩,冲入铁液。
实验数据:
该实施例阀体材料经测试,抗拉强度ób为555Mpa、伸长率∮为11.55%、硬度HBS为234。
壳体强度:公称压力达3.31Mpa(工作压力PN10的1.5倍,60秒),密封性能:公称压力达2.43Mpa (工作压力的1.1倍,30秒)。
Claims (4)
1.一种耐高温软密封闸阀阀体,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:GE 0.03-0.05、C3.6-3.8、Si0.5-0.9、P<0.03、Mn1.0-1.5、S0.04-0.08、Cr0.65-0.98、Zn0.1-0.3、AL0.15-0.30、余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的耐高温软密封闸阀阀体,其特征在于该阀体金相组织为71%珠光体+29%铁素体,珠光体的层间距在130-180nm之间,在珠光体中渗碳体厚度对铁素体厚度之比为0.11-0.19,且珠光体结晶粒的平均尺寸为35-47μm。
3.根据权利要求1和2所述的耐高温软密封闸阀阀体的生产方法,其特征在于:
生产过程包括配料、加料、熔炼、球化、浇铸、修整工序;
所述配料工序中,原料中含有15%重量百分比的废旧球墨铸铁和15%重量百分比的废钢;其中所述的废旧球墨铸铁中含C3.8-4.2、Si1.1-1.6、Mn0.1-0.3、S<0.01、P<0.02、Zn0.1-0.3、余量为Fe,金相组织为95%以上珠光体;所述废钢中含C2.2-2.5、Si1.4-1.7、S<0.03、P<0.02、Cr0.5-0.8、余量为Fe,其金相组织为贝氏体。
4.根据权利要求3所述的耐高温软密封闸阀阀体的生产方法,其特征在于:
球化工序为:取2%铁水重量的钡硅铁合金,在氩气氛围中加热熔化,浇铸成钢管,然后在氩气氛围中将纯镁块加热熔化,注入到钡硅铁合金制成的钢管中,然后用铁液将注入口封住,再将其放入两端开口的1Cr25Ni20Si2耐热钢管中得到球化剂包;再将球化剂包固定在球化包内,孕育剂上均匀铺盖上珍珠岩,冲入铁液。
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