CN104561758A - 一种耐高压性软密封闸阀阀体及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种耐高压性软密封闸阀阀体，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：Sb0.015-0.022、C3.0-3.3、Si0.8-1.1、Ca1-1.9、Mn＜0.6、P＜0.03、S＜0.01、N0.03-0.05、Cu0.1-0.3、Al＜0.23、Cr＜0.32、余量为Fe。本发明阀体具有很高的强度还具有优异的韧性，被切削性良好,并具有优良的疲劳强度,制作的阀体具有良好的密封性和耐高压性；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。

Description

一种耐高压性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，尤其涉及一种耐高压性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压性软密封闸阀阀体及其制备方法，该阀体材料具有很高的强度还具有优异的韧性，被切削性良好,并具有优良的疲劳强度,制作的阀体具有良好的密封性和耐高压性。
本发明的技术方案如下：
一种耐高压性软密封闸阀阀体，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：Sb0.015-0.022、C3.0-3.3、Si0.8-1.1、Ca1-1.9、Mn＜0.6、P＜0.03、S＜0.01、N0.03-0.05、Cu0.1-0.3、Al＜0.23、Cr＜0.32、余量为Fe。
所述的耐高压性软密封闸阀阀体，其特征在于该阀体金相组织为73%珠光体+27%铁素体，珠光体的层间距在120-190nm之间，在珠光体中渗碳体厚度对铁素体厚度之比在0.09-0.13，且珠光体结晶粒的平均尺寸为9-15μm。
所述的耐高压性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C2.9-3.3、Si0.5-0.8、Mn0.3-0.7、S＜0.01、P＜0.02、余量为Fe，金相组织为85%珠光体，15%铁素体；所述废钢中含C0.3-0.6、Si0.4-0.7、Mn0.5-0.8、S＜0.02、N0.02-0.04、P＜0.02、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
本发明阀体具有很高的强度还具有优异的韧性，被切削性良好,并具有优良的疲劳强度,制作的阀体具有良好的密封性和耐高压性；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
一种耐高压性软密封闸阀阀体，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：Sb0.015-0.022、C3.0-3.3、Si0.8-1.1、Ca1-1.9、Mn＜0.6、P＜0.03、S＜0.01、N0.03-0.05、Cu0.1-0.3、Al＜0.23、Cr＜0.32、余量为Fe。
所述的耐高压性软密封闸阀阀体，其特征在于该阀体金相组织为73%珠光体+27%铁素体，珠光体的层间距在120-190nm之间，在珠光体中渗碳体厚度对铁素体厚度之比在0.09-0.13，且珠光体结晶粒的平均尺寸为9-15μm。
所述的耐高压性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C2.9-3.3、Si0.5-0.8、Mn0.3-0.7、S＜0.01、P＜0.02、余量为Fe，金相组织为85%珠光体，15%铁素体；所述废钢中含C0.3-0.6、Si0.4-0.7、Mn0.5-0.8、S＜0.02、N0.02-0.04、P＜0.02、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636Mpa、伸长率∮为12.1%、硬度HBS为235。
壳体强度：公称压力达3.43Mpa（工作压力PN10的1.5倍，60秒），密封性能：公称压力达2.36Mpa (工作压力的1.1倍，30秒)。

Claims (4)

1.一种耐高压性软密封闸阀阀体，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：Sb0.015-0.022、C3.0-3.3、Si0.8-1.1、Ca1-1.9、Mn＜0.6、P＜0.03、S＜0.01、N0.03-0.05、Cu0.1-0.3、Al＜0.23、Cr＜0.32、余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的耐高压性软密封闸阀阀体，其特征在于该阀体金相组织为73%珠光体+27%铁素体，珠光体的层间距在120-190nm之间，在珠光体中渗碳体厚度对铁素体厚度之比在0.09-0.13，且珠光体结晶粒的平均尺寸为9-15μm。
3.根据权利要求1和2所述的耐高压性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C2.9-3.3、Si0.5-0.8、Mn0.3-0.7、S＜0.01、P＜0.02、余量为Fe，金相组织为85%珠光体，15%铁素体；所述废钢中含C0.3-0.6、Si0.4-0.7、Mn0.5-0.8、S＜0.02、N0.02-0.04、P＜0.02、余量为Fe，其金相组织为贝氏体。
4.根据权利要求3所述的耐高压性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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