CN107747640A - 一种耐高温阀门阀杆及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了耐高温阀门阀杆，该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.15‑0.18%，Mn：0.5‑0.7%，Si：0.20 ‑0.22%，Cr:0.080‑0.095%，Al：0.35‑0.40%，V：0.30‑0.32%，Ti：0.1‑0.2%，Ni：0.12‑0.14%，Mo：0.25‑0.39%，Sn：0.06‑0.08%，Zr：0.25‑0.27%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.02‑0.05%，余量为Fe；镧系稀土组分质量百分比化学成分为：铈：21‑23%，镨：7‑9%，钕：18‑20%，镝：13‑15%，其余为镧：7‑9%，以上镧系稀土各组分之和为100%；本发明还设计一种耐腐蚀青铜阀门的处理工艺，该工艺简单易行，成本低廉，处理后的阀门性能优良，具有良好的耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀门，具体涉及一种耐高温阀门及其处理工艺。
背景技术
阀门(famen)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；由于铜阀门具有耐腐蚀性强，铜阀门运用广泛，但是铜阀门也存在缺陷，耐摩擦，腐蚀能力低，因此，研发以后在那个耐腐蚀的阀门成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种耐腐蚀青铜阀门的处理工艺，该工艺简单易行，成本低廉，处理后的阀门性能优良，具有良好的耐腐蚀性。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种耐高温阀门阀杆，该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.15-0.18%，Mn：0.5-0.7%，Si：0.20 -0.22%，Cr:0.080-0.095%，Al：0.35-0.40%，V：0.30-0.32%，Ti：0.1-0.2%，Ni：0.12-0.14%，Mo：0.25-0.39%，Sn：0.06-0.08%，Zr：0.25-0.27%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.02-0.05%，余量为Fe；
镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：21-23%，镨：7-9%，钕：18-20%，镝：13-15%，其余为镧：7-9%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述耐高温阀门阀杆，该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.15%，Mn：0.5%，Si：0.20%，Cr:0.080%，Al：0.35%，V：0.30%，Ti：0.1%，Ni：0.12%，Mo：0.25%，Sn：0.06%，Zr：0.25%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.02%，余量为Fe；
镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：21%，镨：7%，钕：18%，镝：13%，其余为镧：7%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
前述耐高温阀门阀杆：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.18%，Mn：0.7%，Si：0.22%，Cr:0.095%，Al：0.40%，V：0.32%，Ti：0.2%，Ni：0.14%，Mo：0.39%，Sn：0.08%，Zr：0.27%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.05%，余量为Fe；
镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：23%，镨：9%，钕：20%，镝：15%，其余为镧：9%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
前述耐高温阀门阀杆：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.16%，Mn：0.6%，Si：0.21%，Cr:0.089%，Al：0.38%，V：0.31%，Ti：0.15%，Ni：0.13%，Mo：0.29%，Sn：0.07%，Zr：0.29%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.04%，余量为Fe；
镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：22%，镨：8%，钕：19%，镝：14%，其余为镧：8%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
前述耐高温阀门阀杆，阀杆的外表面喷涂一层增强层，增强层按质量份数计包括以下组分：
黑碳化硅：20－35份，细晶氧化铝：25－30份，分散剂：5-10份，氧化锌：1－5份，消光剂：2-6份，水性丙烯酸改性聚氨酯乳液：30-40份，双酚F型环氧树脂：10-20份，填料：2-4份，三氧化二锑：5-10份，成膜助剂：5-10份，增稠剂：5-10份；硅烷偶联剂：7-11份，复合稀土：0.1-0.3份；
复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：13-15%，Sc：16-18%，Gd：9-11%，Sm：18-20%，Pr：9-11%，余量为La，以上各组分之和为100%。
前述耐高温阀门阀杆，分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；填料为石墨、二硫化钼以及滑石粉按石墨：二硫化钼：滑石粉=3:2:1的比例混合；成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；增稠剂包括：硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种。
上述耐高温阀门阀杆的处理工艺，将阀门阀杆进行固溶热处理，然后再在深冷槽-190℃送液氮，进行深冷处理，深冷处理具体为：
（1）用脂肪烃类溶剂擦拭阀门阀杆外表面，然后吹干；
（2）将阀门阀杆放置在深冷槽内，且相邻两个阀门阀杆之间留有间隙，间隙为7-8mm；
（3）将深冷盖关闭，并密封；
（4）打开液氮开关，开始输送液氮，并检查仪表温度计；
（5）仪表温度计达到-190℃时，保温1-3h；
（6）最后出炉缓慢空冷。
有益效果：
本发明成分中由于加入Cr，Ni，从而可以提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的气团能与位错形成强烈的相互作用，钉扎位错，产生屈服平台；其中：Cr，增加钢的淬透性，显著提高强度、硬度和耐磨性，也增加了钢的耐蚀性和抗氧化能力；Ni，提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力；本发明在铸造原料中加入了Cu，锰等元素细化珠光体、减少薄断面白口、改善大断面组织敏感性；在力学性能上提高了产品强度、硬度、韧性；在使用性能上提高了产品的耐磨性、耐热性剂腐蚀性，同时，提高了产品的致密度。
本发明的复合稀土，由于以上稀土元素的金属原子半径大且稀土具有较高的活性，很容易填补物料间的空隙，同时，稀土元素易和氧、硫等元素化合生成熔点高的化合物，复合稀土的加入在一定程度上提高了物料的分散性和相容性，使物料混合均匀也提高了增强层的阻燃性。
本发明的阀门阀杆使用改革深冷工艺，提供奥氏体不锈钢阀门阀杆强度、使用寿命、降低成本、提供生产效率，缩短生产周期，解决了小批量、单间生产的难题，深冷阀杆并且保证不锈钢本色。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种耐高温阀门阀杆，该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.15%，Mn：0.5%，Si：0.20%，Cr:0.080%，Al：0.35%，V：0.30%，Ti：0.1%，Ni：0.12%，Mo：0.25%，Sn：0.06%，Zr：0.25%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.02%，余量为Fe；
镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：21%，镨：7%，钕：18%，镝：13%，其余为镧：7%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
在本实施例，耐高温阀门阀杆，阀杆的外表面喷涂一层增强层，增强层按质量份数计包括以下组分：
黑碳化硅：20份，细晶氧化铝：25份，分散剂：5份，氧化锌：1份，消光剂：2份，水性丙烯酸改性聚氨酯乳液：30份，双酚F型环氧树脂：10份，填料：2份，三氧化二锑：5份，成膜助剂：5份，增稠剂：5份；硅烷偶联剂：7份，复合稀土：0.1份；
复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：13%，Sc：16%，Gd：9%，Sm：18%，Pr：9%，余量为La，以上各组分之和为100%。
在本实施中，分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；填料为石墨、二硫化钼以及滑石粉按石墨：二硫化钼：滑石粉=3:2:1的比例混合；成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；增稠剂包括：硅藻土。
耐高温阀门阀杆的处理工艺，将阀门阀杆进行固溶热处理，然后再在深冷槽-190℃送液氮，进行深冷处理，深冷处理具体为：
（1）用脂肪烃类溶剂擦拭阀门阀杆外表面，然后吹干；
（2）将阀门阀杆放置在深冷槽内，且相邻两个阀门阀杆之间留有间隙，间隙为8mm；
（3）将深冷盖关闭，并密封；
（4）打开液氮开关，开始输送液氮，并检查仪表温度计；
（5）仪表温度计达到-190℃时，保温1h；
（6）最后出炉缓慢空冷。
实施例2
本实施例提供一种耐高温阀门阀杆，该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.18%，Mn：0.7%，Si：0.22%，Cr:0.095%，Al：0.40%，V：0.32%，Ti：0.2%，Ni：0.14%，Mo：0.39%，Sn：0.08%，Zr：0.27%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.05%，余量为Fe；
镧系稀土组分质量百分比化学成分为：铈：23%，镨：9%，钕：20%，镝：15%，其余为镧：9%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
前述耐高温阀门阀杆，阀杆的外表面喷涂一层增强层，增强层按质量份数计包括以下组分：
黑碳化硅：35份，细晶氧化铝：30份，分散剂：10份，氧化锌：5份，消光剂：6份，水性丙烯酸改性聚氨酯乳液：40份，双酚F型环氧树脂：20份，填料：4份，三氧化二锑： 10份，成膜助剂：10份，增稠剂：10份；硅烷偶联剂：11份，复合稀土：0.3份；
复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：15%，Sc：18%，Gd：11%，Sm：20%，Pr： 11%，余量为La，以上各组分之和为100%。
前述耐高温阀门阀杆，分散剂包括聚丙烯酸钠盐；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；填料为石墨、二硫化钼以及滑石粉按石墨：二硫化钼：滑石粉=3:2:1的比例混合；成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；增稠剂包括：钠基膨润土。
上述耐高温阀门阀杆的处理工艺，将阀门阀杆进行固溶热处理，然后再在深冷槽-190℃送液氮，进行深冷处理，深冷处理具体为：
（1）用脂肪烃类溶剂擦拭阀门阀杆外表面，然后吹干；
（2）将阀门阀杆放置在深冷槽内，且相邻两个阀门阀杆之间留有间隙，间隙为7mm；
（3）将深冷盖关闭，并密封；
（4）打开液氮开关，开始输送液氮，并检查仪表温度计；
（5）仪表温度计达到-190℃时，保温2h；
（6）最后出炉缓慢空冷。
实施例3
本实施例提供一种耐高温阀门阀杆，该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.16%，Mn：0.6%，Si：0.21%，Cr:0.089%，Al：0.38%，V：0.31%，Ti：0.15%，Ni：0.13%，Mo：0.29%，Sn：0.07%，Zr：0.29%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.04%，余量为Fe；
镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：22%，镨：8%，钕：19%，镝：14%，其余为镧：8%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
耐高温阀门阀杆，阀杆的外表面喷涂一层增强层，增强层按质量份数计包括以下组分：
黑碳化硅：29份，细晶氧化铝：28份，分散剂：8份，氧化锌：3份，消光剂：4份，水性丙烯酸改性聚氨酯乳液：35份，双酚F型环氧树脂：15份，填料：3份，三氧化二锑：8份，成膜助剂：8份，增稠剂：7份；硅烷偶联剂：8份，复合稀土：0.2份；
复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：14%，Sc：17%，Gd：10%，Sm：19%，Pr：10%，余量为La，以上各组分之和为100%。
在本实施例中，分散剂包括铵盐；消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；填料为石墨、二硫化钼以及滑石粉按石墨：二硫化钼：滑石粉=3:2:1的比例混合；成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；增稠剂包括聚乙烯醇。
上述耐高温阀门阀杆的处理工艺， 将阀门阀杆进行固溶热处理，然后再在深冷槽-190℃送液氮，进行深冷处理，深冷处理具体为：
（1）用脂肪烃类溶剂擦拭阀门阀杆外表面，然后吹干；
（2）将阀门阀杆放置在深冷槽内，且相邻两个阀门阀杆之间留有间隙，间隙为7mm；
（3）将深冷盖关闭，并密封；
（4）打开液氮开关，开始输送液氮，并检查仪表温度计；
（5）仪表温度计达到-190℃时，保温2h；
（6）最后出炉缓慢空冷。
表1不同清洗剂对阀杆的质量及体积变化率的影响
| 项目 | 质量变化率/% | 体积变化率/% |
| 丙酮 | 5.1 | 10.4 |
| 丁酮 | 23.5 | 43.5 |
| 脂肪烃类清洗剂 | 2.1 | 5.9 |
由表1可以看出，采用脂肪烃类清洗剂代替常规的丙酮、丁酮对橡胶进行清洗，能降低清洗过程中清洗剂对阀杆的侵蚀，从而提高涂装质量。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种耐高温阀门阀杆，其特征在于：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.15-0.18%，Mn：0.5-0.7%，Si：0.20 -0.22%，Cr:0.080-0.095%，Al：0.35-0.40%，V：0.30-0.32%，Ti：0.1-0.2%，Ni：0.12-0.14%，Mo：0.25-0.39%，Sn：0.06-0.08%，Zr：0.25-0.27%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.02-0.05%，余量为Fe；
所述的镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：21-23%，镨：7-9%，钕：18-20%，镝：13-15%，其余为镧：7-9%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
2.根据权利要求1所述的耐高温阀门阀杆，其特征在于：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.15%，Mn：0.5%，Si：0.20%，Cr:0.080%，Al：0.35%，V：0.30%，Ti：0.1%，Ni：0.12%，Mo：0.25%，Sn：0.06%，Zr：0.25%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.02%，余量为Fe；
所述的镧系稀土组分质量百分比化学成分为：铈：21%，镨：7%，钕：18%，镝：13%，其余为镧：7%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
3.根据权利要求1所述的耐高温阀门阀杆，其特征在于：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.18%，Mn：0.7%，Si：0.22%，Cr:0.095%，Al：0.40%，V：0.32%，Ti：0.2%，Ni：0.14%，Mo：0.39%，Sn：0.08%，Zr：0.27%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.05%，余量为Fe；
所述的镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：23%，镨：9%，钕：20%，镝：15%，其余为镧：9%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
4.根据权利要求1所述的耐高温阀门阀杆，其特征在于：该阀门阀杆的重量百分比化学成分为：C：0.16%，Mn：0.6%，Si：0.21%，Cr:0.089%，Al：0.38%，V：0.31%，Ti：0.15%，Ni：0.13%，Mo：0.29%，Sn：0.07%，Zr：0.29%，S≤0.025%，P≤0.025%，Cu≤0.20%，镧系稀土：0.04%，余量为Fe；
所述的镧系稀土组分质量百分比化学成分为： 铈：22%，镨：8%，钕：19%，镝：14%，其余为镧：8%，以上镧系稀土各组分之和为100%。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的耐高温阀门阀杆，其特征在于：所述阀杆的外表面喷涂一层增强层，所述增强层按质量份数计包括以下组分：
黑碳化硅：20－35份，细晶氧化铝：25－30份，分散剂：5-10份，氧化锌：1－5份，消光剂：2-6份，水性丙烯酸改性聚氨酯乳液：30-40份，双酚F型环氧树脂：10-20份，填料：2-4份，三氧化二锑：5-10份，成膜助剂：5-10份，增稠剂：5-10份；硅烷偶联剂：7-11份，复合稀土：0.1-0.3份；
复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：13-15%，Sc：16-18%，Gd：9-11%，Sm：18-20%，Pr：9-11%，余量为La，以上各组分之和为100%。
6.根据权利要求5所述的耐高温阀门阀杆，其特征在于：所述分散剂包括疏水性改性羧酸钠盐、聚丙烯酸钠盐或铵盐中的一种或几种；所述的消光剂为改性聚酯丙烯酸酯；所述的填料为石墨、二硫化钼以及滑石粉按石墨：二硫化钼：滑石粉=3:2:1的比例混合；所述的成膜助剂为十二醇酯和二丙二醇丁醚按照十二醇酯：二丙二醇丁醚=1:1的重量比例复合制成；所述的增稠剂包括：硅藻土、钠基膨润土、聚氨酯、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺中的一种或者几种。
7.如权利要求1所述的耐高温阀门阀杆的处理工艺，其特征在于， 将阀门阀杆进行固溶热处理，然后再在深冷槽-190℃送液氮，进行深冷处理，所述深冷处理具体为：
（1）用脂肪烃类溶剂擦拭阀门阀杆外表面，然后吹干；
（2）将阀门阀杆放置在深冷槽内，且相邻两个阀门阀杆之间留有间隙，间隙为7-8mm；
（3）将深冷盖关闭，并密封；
（4）打开液氮开关，开始输送液氮，并检查仪表温度计；
（5）仪表温度计达到-190℃时，保温1-3h；
（6）最后出炉缓慢空冷。
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