CN104532117A - 一种耐高温软密封闸阀阀体及其制备方法 - Google Patents

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

一种耐高温软密封闸阀阀体及其制备方法

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。