CN104975230B - 一种阀门驱动装置用弹簧材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阀门驱动装置用弹簧材料及其制备方法，弹簧材料以重量份数计的各组分配比为，C：0.35～0.45％，Si：0.65～0.85％，Mn：0.75～0.85％，Cr：13.5～14.5％，B：0.1～0.2％，V：0.15～0.25％，Mo：0.25～0.45％，W：0.6‑～1.4％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，余量为Fe和极少量的杂质；弹簧制备方法包括冶炼、冷卷成形、淬火、回火和防腐。本发明通过对本弹簧的材质、制造工艺进行改进，使之具有良好的机械性能，具备了较高的强度及较好的韧性和塑性，降低了弹簧的疲劳性，提高了弹簧使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种弹簧材料及其制备方法，具体涉及一种针对热电、石油、化工等行业使用的阀门驱动装置用弹簧材料及其制备方法。
背景技术
阀门驱动装置是通过气压力驱动启闭或调节阀门的一种驱动装置，其广泛应用于热电，化工，石油等对安全要求较高的行业，因此对其质量要求非常高。目前市场上所使用的阀门驱动装置还存在着材质硬度和耐磨、耐腐蚀性差等问题，特别是该阀门驱动装置在使用过程中，仍然存在着缸体、活塞、负荷弹簧等部件之间的配合不够紧密，密封效果差，运行不平稳，执行准确度底，以及适用温度的温差范围小，特别是装置的核心材质弹簧质量达不到要求，从而导致弹簧部件容易损坏，造成了寿命短、运行成本高等问题，严重影响了企业的经济效益。
发明内容
发明目的：本发明的目的主要针对现有技术中存在的不足，提供一种运行平稳，安全可靠，适用温度范围广，材质硬度、耐磨性能、耐腐蚀性全面提高，以及使用寿命长的阀门驱动装置用弹簧材料及其制备方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种阀门驱动装置用弹簧材料，它以重量份数计的各组分配比为，C：0.35～0.45％，Si：0.65～0.85％，Mn：0.75～0.85％，Cr：13.5～14.5％，B：0.1～0.2％，V：0.15～0.25％，Mo：0.25～0.45％，W：0.6-～1.4％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，余量为Fe和极少量的杂质。
它以重量份数计的各组分优选配比为，C：0.36～0.4％，Si：0.7～0.8％，Mn：0.76～0.84％，Cr：13.6～14.4％，B：0.12～0.18％，V：0.16～0.22％，Mo：0.3～0.4％，W：0.8～1.3％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，余量为Fe和极少量的杂质。
它以重量份数计的各组分优选配比为，C：0.38％，Si：0.75％，Mn：0.80％，Cr：14.0％，B：0.16％，V：0.2％，Mo：0.35％，W：1％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，余量为Fe和极少量的杂质。
一种阀门驱动装置用弹簧制备方法，它包括以下步骤，
(1)冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1700～1800℃之间，并通过拉丝机拉成4～15mm的圆钢丝；
(2)冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单个切断；
(3)淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1200～1300℃之间，保温2～5min,然后出炉温度控制在1000～1100℃之间，浸入常温状态的柴油介质中5～15s进行一次性淬火；
(4)回火：将油炉加热升温，温度控制在260～380℃之间，将弹簧放入热油中进行一次性退火处理，时间控制在5～10min；
(5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得弹簧成品。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：通过对本弹簧的材质、制造工艺进行改进，使之具有良好的机械性能，具备了较高的强度及较好的韧性和塑性，降低了弹簧的疲劳性，提高了弹簧使用寿命；从而使阀门驱动装置的整体达到安全运行、质量可靠、传动效率及执行准确度高、使用寿命长等优点，满足实际使用要求。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步的阐述。
实施例1：
本发明所述的一种阀门驱动装置用弹簧材料，它以重量份数计的各组分配比为，C：0.38％，Si：0.7％，Mn：0.78％，Cr：14.2％，B：0.12％，V：0.16％，Mo：0.38％，W：0.8％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，余量为Fe和极少量的杂质。
一种阀门驱动装置用弹簧制备方法，它包括以下步骤，
(1)冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1720℃，并通过拉丝机拉成4mm的圆钢丝；
(2)冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单个切断；
(3)淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1250℃，保温3min,然后出炉温度控制在1000℃，浸入常温状态的柴油介质中6s进行一次性淬火；
(4)回火：将油炉加热升温，温度控制在280℃，将弹簧放入热油中进行一次性退火处理，时间控制在5min；
(5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得弹簧成品。
实施例2：
本发明所述的一种阀门驱动装置用弹簧材料，它以重量份数计的各组分配比为，C：0.38％，Si：0.75％，Mn：0.80％，Cr：14.0％，B：0.16％，V：0.2％，Mo：0.35％，W：1％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，余量为Fe和极少量的杂质。
一种阀门驱动装置用弹簧制备方法，它包括以下步骤，
(1)冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1750℃，并通过拉丝机拉成6mm的圆钢丝；
(2)冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单个切断；
(3)淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1260℃，保温3.5min,然后出炉温度控制在1050℃，浸入常温状态的柴油介质中8s进行一次性淬火；
(4)回火：将油炉加热升温，温度控制在300℃，将弹簧放入热油中进行一次性退火处理，时间控制在6min；
(5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得弹簧成品。
实施例3：
本发明所述的一种阀门驱动装置用弹簧材料，它以重量份数计的各组分配比为，C：0.42％，Si：0.8％，Mn：0.82％，Cr：13.7％，B：0.18％，V：0.22％，Mo：0.4％，W：1.2％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，余量为Fe和极少量的杂质。
一种阀门驱动装置用弹簧制备方法，它包括以下步骤，
(1)冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1780℃，并通过拉丝机拉成8mm的圆钢丝；
(2)冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单个切断；
(3)淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1280℃，保温4min,然后出炉温度控制在1080℃，浸入常温状态的柴油介质中12s进行一次性淬火；
(4)回火：将油炉加热升温，温度控制在320℃，将弹簧放入热油中进行一次性退火处理，时间控制在7min；
(5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得弹簧成品。
本发明的一种阀门驱动装置用弹簧材料，主要力学性能数据见下表：
通过对本弹簧的材质、制造工艺进行改进，使之具有良好的机械性能，具备了较高的强度及较好的韧性和塑性，降低了弹簧的疲劳性，提高了弹簧使用寿命；从而使阀门驱动装置的整体达到安全运行、质量可靠、传动效率及执行准确度高、使用寿命长等优点，满足实际使用要求。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种阀门驱动装置用弹簧材料，其特征在于：它以重量份数计的各组分配比为，C：0.35～0.45%，Si：0.65～0.85%，Mn：0.75～0.85%，Cr：13.5～14.5%，B：0.1～0.2%，V：0.15～0.25%，Mo：0.25～0.45%，W：0.6-～1.4%，P：≤0.04%，S：≤0.02%，余量为Fe和极少量的杂质；
其制备方法为，
（1）冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1700～1800℃之间，并通过拉丝机拉成4～15mm的圆钢丝；
（2）冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单个切断；
（3）淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1200～1300℃之间，保温2～5min,然后出炉温度控制在1000～1100℃之间，浸入常温状态的柴油介质中5～15s进行一次性淬火；
（4）回火：将油炉加热升温，温度控制在260～380℃之间，将弹簧放入热油中进行一次性退火处理，时间控制在5～10min；
（5）防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得弹簧成品。
2.根据权利要求1所述的阀门驱动装置用弹簧材料，其特征在于：它以重量份数计的各组分优选配比为，C：0.36～0.4%，Si：0.7～0.8%，Mn：0.76～0.84%，Cr：13.6～14.4%，B：0.12～0.18%，V：0.16～0.22%，Mo：0.3～0.4%，W：0.8～1.3%，P：≤0.04%，S：≤0.02%，余量为Fe和极少量的杂质。
3.根据权利要求1所述的阀门驱动装置用弹簧材料，其特征在于：它以重量份数计的各组分优选配比为，C：0.38%，Si：0.75%，Mn：0.80%，Cr：14.0%，B：0.16%，V：0.2%，Mo：0.35%，W：1%，P：≤0.04%，S：≤0.02%，余量为Fe和极少量的杂质。
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