CN106282842A - 一种推溜保持阀 - Google Patents

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Abstract

一种推溜保持阀，由不锈钢制成，其特征在于，包括：阀体：所述阀体包括上阀套与下阀套，上阀套与下阀套之间紧密连接，阀体上部还固定设有阀盖；手柄：所述手柄可转动地连接在阀盖上；本发明制备的推溜保持阀通过合理的成分对比，添加增强元素，改善不锈钢的力学性能和耐磨耐蚀性能，在制备的过程中经过优化制备工艺，在不锈钢表面形成复合膜，进一步增强粘膜性能，有效延长了推溜保持阀的使用寿命。

Description

一种推溜保持阀
技术领域
本发明属于机械领域，具体是涉及一种推溜保持阀。
背景技术
阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门根据材质还分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门(201、304、316等)，铬钼钢阀门，铬钼钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制等阀门材质。阀门在使用中需要具有较强的耐磨性能和力学性能，以保证阀门的使用寿命，而目前所使用的材料普遍性能不强，导致阀门需要经常维修设置更换。
发明内容
本发明是针对以上问题，提供一种耐磨、力学性能强的推溜保持阀。
本发明解决以上技术问题的方案为，一种推溜保持阀，由不锈钢
制成，包括：
阀体：所述阀体包括上阀套与下阀套，上阀套与下阀套之间紧密连接，阀体上部还固定设有阀盖；
手柄：所述手柄可转动地连接在阀盖上；
其中，所述不锈钢的成分按质量百分比为：C0.06％～0.08％，Cr17％～20％，Ni8％～10％，Mn1％～2％，Si0.8％～1％，P0.04％～0.05％，S0.02％～0.07％，Ca0.01～0.03％，Pr0.01％～0.03％，La0.01％～0.03％，余量为Fe。
本发明的不锈钢的成分配比中，Cr17％～20％可以在形成钝化膜，保护不锈钢不受腐蚀的同时，提高不锈钢的抗氧化能力，而Ni可以促使不锈钢从体心立方的结构转化为面心立方结构，稳定奥氏体组织，Pr和La具有较高的标准化学点位，他们的加入可以提高自然腐蚀电位，提高不锈钢的耐腐蚀性能，另外，Pr和La的加入还可以抑制钝化膜的氧化物晶粒的长大，细化氧化物的晶粒，从而改善钝化膜的塑形和韧性，Pr和La具有较大原子半径，可以促使基体元素点阵扩张，促进Cr元素的扩散，间接促进了Cr2O3保护膜的形成，在加入量为Pr0.01％～0.03％，La0.01％～0.03％时，可以使合金的热力学稳定性提高，使合金表面快速形成一层致密完整，并于基体结合牢固的钝化膜。Pr和La元素在晶界上均匀分布，可以抑制晶界上有害的夹杂物的析出，起到了净化相界，还可以降低不锈钢中硫的含量，净化钢液，是钢液中国的夹杂物总量减少，当稀土元素加入量过大时，不锈钢的磨损速度反而降低，因此，Pr和La元素的加入量起着重要的作用。稀土的加入可明显较小应力集中区，又能细化组织，提高强度，增强不锈钢的抗变性能力。加入的Pr和La本身还会被氧化形成氧化膜，进一步改善不锈钢的耐磨耐蚀性能。
进一步地，所述不锈钢中元素Pr与La的总量与元素S的比值不大于1。
由于Pr和La在钢液中的溶解度不大，所以要严格控制Pr和La的加入量与元素S的比例，如果加入的量过大，剩余的Pr与La元素反而会在晶界上析出，形成熔点低于轧制温度的低熔点共晶体，降低的不锈钢的性能，而加入量少了又不能起到作用。
一种推溜保持阀的制备方法，包括以下步骤：
S1：配置所述成分的原料，将原料混合均匀后，熔化为熔液，其中，Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入；
S2：将熔液经过脱硅、脱硫、脱磷后，在温度1250℃～1280℃转炉后进行粗炼和精炼；
S3：冷却后，经过轧制、热处理得到铸锭，铸锭加工成型后，得到半成品；将半成品电解抛光、电镀后得到成品。
在熔液状态加入Pr-Ca合金和La-Ca合金可以防止直接加入Pr与La元素造成在加入的过程中发生氧化，有利于Pr与La元素在熔液中的分解，最大化Pr与La元素发挥功效。
进一步地，电解抛光使用的电解抛光液为按质量份：浓度85％的磷酸85～90份，浓度98％的硫酸5～9份，CrO32～4份，甘油15～18份，乙二胺四乙酸二钠2～3份，水22～25份。
使用此配比的电解抛光液可以降低抛光电流，降低能耗，同时可以保证电解出额不锈钢工件的表面呈现出清亮，光滑的效果，清亮的表面也有利于提高不锈钢的耐空气腐蚀性能。
进一步地，电解抛光的温度为80～100℃，阳极电流密度15～20A/dm2，阴极电流密度为5～10A/dm2，电解抛光时间5～10min。
使用合理的电解抛光温度、时间，并且选择合适的电流、密度可以保证电解抛光的表面均匀，光滑。
进一步地，所述阳极为半成品工件，所述阴极为铅板，阳极与阴极的比值为1：2～2.5，阴极与阳极的距离为35～40cm。
合适的阴极和阳极比值，可以保证电解抛光过程的稳定，而合适的阴极与阳极的距离可以保证使用本发明的电解抛光液时，可以最大可能的提高电解抛光液的利用率，在提高生产效率的同时，充分利用电解抛光液。
进一步地，所述电镀工艺中使用的电镀液为Cr2(SO4)3 90～100g/L，FeSO4·7H2O 1～2g/L，NiSO4·6H2O 30～35g/L，KCl 60～70g/L，稳定剂100～120g/L，电镀密度为10～20A/dm2，PH值为2～4。
进一步地，所述电镀中还加入厚度为10～12nm，尺寸100～200nm的石墨烯片。
加入石墨烯片，形成的多相电镀层可以有效提高不锈钢表面的性能，最终不锈钢的耐磨性，耐蚀性都有很大的提升，并且本发明中使用纳米厚度和尺寸的石墨烯片，可以提高与不锈钢表面的结合强度，同时与Ni层具有复合效应，进一步增强耐磨性能。
本发明制备的推溜保持阀通过合理的成分对比，添加增强元素，改善不锈钢的力学性能和耐磨耐蚀性能，在制备的过程中经过优化制备工艺，在不锈钢表面形成复合膜，进一步增强粘膜性能，有效延长了推溜保持阀的使用寿命。
附图说明
如图1为本发明的结构示意图：
其中，1、阀体，2、上阀套，3、下阀套，4.、阀盖，5、手柄。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图说明，对本发明进一步说明；
一种推溜保持阀，由不锈钢制成，包括：
阀体1：所述阀体1包括上阀套2与下阀套3，上阀套2与下阀套3之间紧密连接，阀体1上部还固定设有阀盖4；
手柄5：所述手柄5可转动地连接在阀盖4上。
本发明推溜保持阀的制备方法实施例如下：
实施例1
S1：配置所述成分的原料，按质量百分比为：C0.06％％，Cr17％，Ni10％，Mn1％，Si1％，P0.05％，S0.03％，Ca0.01％，Pr0.01％％，La0.02％，余量为Fe，将原料混合均匀后，熔化为熔液，其中，Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入；
S2：将熔液经过脱硅、脱硫、脱磷后，在温度1250℃转炉后进行粗炼和精炼；
S3：冷却后，经过轧制、热处理得到铸锭，铸锭加工成型后，得到半成品；将半成品电解抛光、电镀后得到成品，电解抛光液为按质量份：浓度85％的磷酸85份，浓度98％的硫酸9份，CrO32份，甘油15份，乙二胺四乙酸二钠3份，水22份，电解抛光的温度为100℃，阳极电流密度15A/dm2，阴极电流密度为5A/dm2，电解抛光时间5min，电镀过程中，阳极为半成品工件，阴极为铅板，阳极与阴极的比值为1：2，阴极与阳极的距离为35～40cm，电镀工艺中使用的电镀液为Cr2(SO4)3 90g/L，FeSO4·7H2O 1g/L，NiSO4·6H2O 35g/L，KCl 70g/L，稳定剂100g/L，电镀密度为10A/dm2，PH值为4，电镀中加入厚度为10nm，尺寸200nm的石墨烯片。
实施例2
S1：配置所述成分的原料，按质量百分比为：C0.08％，Cr20％，Ni10％，Mn1％，Si1％，P0.04％，S0.07％，Ca0.03％，Pr0.03％，La0.01％％，余量为Fe，将原料混合均匀后，熔化为熔液，其中，Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入；
S2：将熔液经过脱硅、脱硫、脱磷后，在温度1280℃转炉后进行粗炼和精炼；
S3：冷却后，经过轧制、热处理得到铸锭，铸锭加工成型后，得到半成品；将半成品电解抛光、电镀后得到成品，电解抛光液为按质量份：浓度85％的磷酸0份，浓度98％的硫酸9份，CrO32份，甘油15份，乙二胺四乙酸二钠3份，水25份，电解抛光的温度为100℃，阳极电流密度15A/dm2，阴极电流密度为10A/dm2，电解抛光时间5min，电镀过程中，阳极为半成品工件，阴极为铅板，阳极与阴极的比值为1：2，阴极与阳极的距离为40cm，电镀工艺中使用的电镀液为Cr2(SO4)3 100g/L，FeSO4·7H2O 2g/L，NiSO4·6H2O 35g/L，KCl 70g/L，稳定剂120g/L，电镀密度为20A/dm2，PH值为2，电镀中加入厚度为12nm，尺寸100nm的石墨烯片。
实施例3
S1：配置所述成分的原料，按质量百分比为：C0.07％，Cr18％，Ni9％，Mn2％，Si0.9％，P0.04％，S0.05％，Ca0.02％，Pr0.02％，La0.02％，余量为Fe，将原料混合均匀后，熔化为熔液，其中，Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入；
S2：将熔液经过脱硅、脱硫、脱磷后，在温度1260℃转炉后进行粗炼和精炼；
S3：冷却后，经过轧制、热处理得到铸锭，铸锭加工成型后，得到半成品；将半成品电解抛光、电镀后得到成品，电解抛光液为按质量份：浓度85％的磷酸87份，浓度98％的硫酸8份，CrO33份，甘油16份，乙二胺四乙酸二钠2份，水23份，电解抛光的温度为90℃，阳极电流密度16A/dm2，阴极电流密度为8A/dm2，电解抛光时间8min，电镀过程中，阳极为半成品工件，阴极为铅板，阳极与阴极的比值为1：2.3，阴极与阳极的距离为36cm，电镀工艺中使用的电镀液为Cr2(SO4)3 96g/L，FeSO4·7H2O 1g/L，NiSO4·6H2O 34g/L，KCl 65g/L，稳定剂110g/L，电镀密度为15A/dm2，PH值为3，电镀中加入厚度为11nm，尺寸150nm的石墨烯片。
实施例4
S1：配置所述成分的原料，按质量百分比为：C0.08％，Cr17％～20％，Ni8％，Mn2％，Si1％，P0.04％，S0.02％，Ca0.01％，Pr0.01％％，La0.01％，余量为Fe，将原料混合均匀后，熔化为熔液，其中，Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入；
S2：将熔液经过脱硅、脱硫、脱磷后，在温度1260℃转炉后进行粗炼和精炼；
S3：冷却后，经过轧制、热处理得到铸锭，铸锭加工成型后，得到半成品；将半成品电解抛光、电镀后得到成品，电解抛光液为按质量份：浓度85％的磷酸90份，浓度98％的硫酸5份，CrO32份，甘油17份，乙二胺四乙酸二钠2.5份，水22份，电解抛光的温度为100℃，阳极电流密度19A/dm2，阴极电流密度为9A/dm2，电解抛光时间9min，电镀过程中，阳极为半成品工件，阴极为铅板，阳极与阴极的比值为1：2.2，阴极与阳极的距离为39cm，电镀工艺中使用的电镀液为Cr2(SO4)3 95/L，FeSO4·7H2O 1.5/L，NiSO4·6H2O 33/L，KCl 66/L，稳定剂110L，电镀密度为15/dm2，PH值为4电镀中加入厚度为11nm，尺寸140nm的石墨烯片。
实施例5
S1：配置所述成分的原料，按质量百分比为：C0.06％，Cr17％，Ni10％，Mn1％，Si1％，P0.04％，S0.04％，Ca0.03％，Pr0.03％，La0.01％，余量为Fe，将原料混合均匀后，熔化为熔液，其中，Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入；
S2：将熔液经过脱硅、脱硫、脱磷后，在温度1250℃转炉后进行粗炼和精炼；
S3：冷却后，经过轧制、热处理得到铸锭，铸锭加工成型后，得到半成品；将半成品电解抛光、电镀后得到成品，电解抛光液为按质量份：浓度85％的磷酸90份，浓度98％的硫酸5份，CrO32份，甘油18份，乙二胺四乙酸二钠3份，水22份，电解抛光的温度为100℃，阳极电流密度20A/dm2，阴极电流密度为5A/dm2，电解抛光时间10min，电镀过程中，阳极为半成品工件，阴极为铅板，阳极与阴极的比值为1：2，阴极与阳极的距离为35cm，电镀工艺中使用的电镀液为Cr2(SO4)3 100g/L，FeSO4·7H2O 1g/L，NiSO4·6H2O 30g/L，KCl70g/L，稳定剂120g/L，电镀密度为10A/dm2，PH值为2，电镀中加入厚度为12nm，尺寸200nm的石墨烯片。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅为：配置的成分中不含元素Pr与La。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅为：配置的成分中元素Pr与La总含量与S元素含量之比为2:1。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅为：熔化过程中，直接加入元素Pr和La的单质原料。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅为：制备工艺中不包含电镀步骤。对比例5
本对比例与实施例1的区别仅为：电镀中不加入石墨烯片。
表1实施例与对比例性能对比数据
由实施例和对比例的性能对比可以看出，本发明制备的推溜保持阀具有较好的耐磨性和力学性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种推溜保持阀，由不锈钢制成，其特征在于，包括：
阀体：所述阀体包括上阀套与下阀套，上阀套与下阀套之间紧密连接，阀体上部还固定设有阀盖；
手柄：所述手柄可转动地连接在阀盖上；
其中，所述不锈钢的成分按质量百分比为：C0.06％～0.08％，Cr17％～20％，Ni8％～10％，Mn1％～2％，Si0.8％～1％，P0.04％～0.05％，S0.02％～0.07％，Ca0.01～0.03％，Pr0.01％～0.03％，La0.01％～0.03％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种推溜保持阀，其特征在于：所述不锈钢中元素Pr与La的总量与元素S的比值不大于1。
3.一种推溜保持阀的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：配置所述成分的原料，将原料混合均匀后，熔化为熔液，其中，Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入；
S2：将熔液经过脱硅、脱硫、脱磷后，在温度1250℃～1280℃转炉后进行粗炼和精炼；
S3：冷却后，经过轧制、热处理得到铸锭，铸锭加工成型后，得到半成品；将半成品电解抛光、电镀后得到成品。
4.根据权利要求3所述的一种推溜保持阀的制备方法，其特征在于：电解抛光使用的电解抛光液按质量份计为：浓度85％的磷酸85～90份，浓度98％的硫酸5～9份，CrO32～4份，甘油15～18份，乙二胺四乙酸二钠2～3份，水22～25份。
5.根据权利要求3所述的一种推溜保持阀的制备方法，其特征在于：电解抛光的温度为80～100℃，阳极电流密度15～20A/dm2，阴极电流密度为5～10A/dm2，电解抛光时间5～10min。
6.根据权利要求3所述的一种推溜保持阀的制备方法，其特征在于：电解抛光中，阳极为半成品工件，阴极为铅板，阳极与阴极的比值为1：2～2.5，阴极与阳极的距离为35～40cm。
7.根据权利要求3所述的一种推溜保持阀的制备方法，其特征在于：电镀中使用的电镀液为Cr2(SO4)3 90～100g/L，FeSO4·7H2O 1～2g/L，NiSO4·6H2O 30～35g/L，KCl 60～70g/L，稳定剂100～120g/L，电镀密度为10～20A/dm2，PH值为2～4。
8.根据权利要求7所述的一种推溜保持阀的制备方法，其特征在于：所述电镀中还加入厚度为10～12nm，尺寸100～200nm的石墨烯片。
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