一种耐腐蚀金属阀门的制作方法

文档序号:11146689阅读:567来源:国知局

本发明涉及一种阀门,具体涉及一种耐腐蚀金属阀门。



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,目前,阀门常应用于石油、化工、冶金等工业领域,阀门的制备所用的材料常为金属材料,在需要提高金属的硬度的同时,其耐磨防腐能力也需提高。



技术实现要素:

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,提出一种耐腐蚀金属阀门,该阀门具有良好的防腐性能,且制备工艺简单易行,成本低廉。

本发明解决以上技术问题的技术方案是:

一种耐腐蚀金属阀门,该阀门按质量百分比计包括以下组分:

Al:3-5%,Mn:1-3%,Zn:0.5-1%,Si:0.02-0.03%,Pb:0.05-0.09%,Co:0.1-0.3%,Cr:4-7%,Cu:0.8-1%,C:0.01-0.03%,V:0.1-0.4%,P:0.02-0.03%,S:0.02-0.03%,Ca:7-9%,Nb:0.002-0.004%,Pa:0.05-0.08%,稀土元素0.5-0.8%,其余为Fe;

稀土元素按重量百分比计包括以下组分:Ce:10-15%,Gd:10-15%,Pr:11-13%,Yb: 12-15%,La:3-5 %,Sm:8-10% ,余量为其余镧系元素;

耐腐蚀金属阀门的制备方法具体如下:

(1)根据阀门的形状以石英砂、水玻璃和膨润土为造型材料混制出相应的铸型,并在铸型上开有浇口,然后将铸型用暖风进行哄吹,然后置于烘炉中在150-190℃下进行烘干,待用;

(2)将用于制造阀门的原料放置在石墨坩埚内,然后将装有原料的石墨坩埚放入预热好的熔炼炉中熔炼为合金液;

(3)将合金液转移至容器中,并向容器中同时通入SF6和CO2混合保护气体,的在容器中进行脱氧、脱气及脱硫处理,所述脱氧剂为碳化钙或硼化镁,并用光谱分析仪检测杂物的质量份;

(4)重复步骤(3)的操作,使得合金液中的杂物降到最低,然后将金液浇入预热到200-300℃的铸型中,得到阀门铸锭;

(3)对得到阀门铸锭用砂纸进行打磨,然后用丙酮对打磨后的表面进行清洗,然后自然晾干,晾干后对得到铸锭表面进行喷砂粗化处理,喷砂后用压缩空气对得到铸锭进行喷吹处理,然后再次用丙酮清洗得到铸锭的表面,自然晾干后对得到铸锭加热至80-95℃,保温5-10min待用;

(4)对处理后的阀门铸锭进行热处理工艺,具体操作如下:

a退火,将铸锭炉热至300-400℃时保温9-11min,然后炉冷却至250-260℃,随后打开炉门继续缓冷至100-150℃出炉空冷至室温;

b淬火,将步骤a中退火后的铸锭缓慢炉热至400-420℃并保温0.5-1h,再次炉热至450-460℃后用高压喷射水铸锭快速降温;

c回火,将经淬火后的铸锭在室温下再次入炉并炉热至220-240℃后保温10-15min后出炉自然冷却至室温;

(5)将热处理后的阀门铸坯内外表面进行脱脂晾干、清洗沥水,并使用润滑液浸泡,然后放入60-75℃的容器内进行烘干,自然降至室温,然后在阀门铸坯的外表面涂覆一层保护层,固化干燥后即可得到耐腐蚀金属阀门。

本发明进一步限定的技术方案为:

前述耐腐蚀金属阀门中,保护层按质量份数计包括以下组分:

环碳酸酯树脂:40-45份,颜填料:9-11份,流平剂:1-3份,分散剂:2-3份,消泡剂:1-3份,触变剂:0.5-0.8份,溶剂:2-3份,固化剂:9-11份,偶联剂:3-6份。

颜填料为云母粉或纳米氧化锌;流平剂为为异佛尔酮或二丙酮醇;分散剂为疏水性改性羧酸钠盐;消泡剂为磷酸三丁酯;触变剂为聚乙烯醇;溶剂为丙二醇或乙二醇醚;固化剂为二乙烯三胺、间苯二胺、酚醛改性胺、二氨基二苯基甲砜DDS中的一种;偶联剂为硅烷偶联剂;

环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下:

在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中,加入环氧树脂和四丁基溴化铵,在磁力搅拌下加热升温至85-90℃,搅拌速度为200-300r/min,待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.2-1.4MPa,继续搅拌反应4-5h,停止加热,待温度降低后,停止充气,并放空高压斧内气体后出料,得到浅黄色粘稠液体环碳酸酯树脂。

前述耐腐蚀金属阀门中,该阀门按质量百分比计包括以下组分:

Al:3%,Mn:1%,Zn:0.5%,Si:0.02%,Pb:0.05%,Co:0.1%,Cr:4%,Cu:0.8%,C:0.01%,V:0.1%,P:0.02%,S:0.02%,Ca:7%,Nb:0.002%,Pa:0.05%,稀土元素0.5%,其余为Fe;

稀土元素按重量百分比计包括以下组分:Ce:10%,Gd:10%,Pr:11%,Yb:12%,La:3%,Sm:8%,余量为其余镧系元素。

前述耐腐蚀金属阀门中,该阀门按质量百分比计包括以下组分:

Al:5%,Mn:3%,Zn:1%,Si:0.03%,Pb:0.09%,Co:0.3%,Cr: 7%,Cu:1%,C:0.01-0.03%,V:0.4%,P:0.03%,S:0.03%,Ca:9%,Nb:0.004%,Pa:0.08%,稀土元素00.8%,其余为Fe;

稀土元素按重量百分比计包括以下组分:Ce:15%,Gd:15%,Pr:13%,Yb:15%,La:5 %,Sm:10%,余量为其余镧系元素。

前述耐腐蚀金属阀门中,该阀门按质量百分比计包括以下组分:

Al:4%,Mn:2%,Zn:0.8%,Si:0.025%,Pb:0.07%,Co:0.2%,Cr:5%,Cu:0.9%,C:0.02%,V:0.3%,P:0.025%,S:0.026%,Ca:8%,Nb:0.003%,Pa:0.07%,稀土元素0.6%,其余为Fe;

稀土元素按重量百分比计包括以下组分:Ce:13%,Gd:13%,Pr:12%,Yb:14%,La:4%,Sm:9%,余量为其余镧系元素。

本发明的有益效果是:

本发明中在制备保护层过程中避免了使用对人体有害的异氰酸酯预聚体,选择了用无毒化合物环碳酸酯,在其合成过程中不仅不会造成污染和损害,而且还以二氧化碳为原料,消耗作为温室气体祸首的二氧化碳,而且整个合成过程中均无副产物生成,是一条绿色环保的合成路线。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种耐腐蚀金属阀门,该阀门按质量百分比计包括以下组分:

Al:3%,Mn:1%,Zn:0.5%,Si:0.02%,Pb:0.05%,Co:0.1%,Cr:4%,Cu:0.8%,C:0.01%,V:0.1%,P:0.02%,S:0.02%,Ca:7%,Nb:0.002%,Pa:0.05%,稀土元素0.5%,其余为Fe;

稀土元素按重量百分比计包括以下组分:Ce:10%,Gd:10%,Pr:11%,Yb:12%,La:3%,Sm:8%,余量为其余镧系元素;

耐腐蚀金属阀门的制备方法具体如下:

(1)根据阀门的形状以石英砂、水玻璃和膨润土为造型材料混制出相应的铸型,并在铸型上开有浇口,然后将铸型用暖风进行哄吹,然后置于烘炉中在150℃下进行烘干,待用;

(2)将用于制造阀门的原料放置在石墨坩埚内,然后将装有原料的石墨坩埚放入预热好的熔炼炉中熔炼为合金液;

(3)将合金液转移至容器中,并向容器中同时通入SF6和CO2混合保护气体,的在容器中进行脱氧、脱气及脱硫处理,所述脱氧剂为碳化钙或硼化镁,并用光谱分析仪检测杂物的质量份;

(4)重复步骤(3)的操作,使得合金液中的杂物降到最低,然后将金液浇入预热到200℃的铸型中,得到阀门铸锭;

(3)对得到阀门铸锭用砂纸进行打磨,然后用丙酮对打磨后的表面进行清洗,然后自然晾干,晾干后对得到铸锭表面进行喷砂粗化处理,喷砂后用压缩空气对得到铸锭进行喷吹处理,然后再次用丙酮清洗得到铸锭的表面,自然晾干后对得到铸锭加热至80℃,保温5-10min待用;

(4)对处理后的阀门铸锭进行热处理工艺,具体操作如下:

a退火,将铸锭炉热至300℃时保温9min,然后炉冷却至250℃,随后打开炉门继续缓冷至100℃出炉空冷至室温;

b淬火,将步骤a中退火后的铸锭缓慢炉热至400℃并保温0.5h,再次炉热至450℃后用高压喷射水铸锭快速降温;

c回火,将经淬火后的铸锭在室温下再次入炉并炉热至220℃后保温10min后出炉自然冷却至室温;

(5)将热处理后的阀门铸坯内外表面进行脱脂晾干、清洗沥水,并使用润滑液浸泡,然后放入60℃的容器内进行烘干,自然降至室温,然后在阀门铸坯的外表面涂覆一层保护层,固化干燥后即可得到耐腐蚀金属阀门。

前述耐腐蚀金属阀门中,保护层按质量份数计包括以下组分:

环碳酸酯树脂:40份,颜填料:9份,流平剂:1份,分散剂:2份,消泡剂:1份,触变剂:0.5份,溶剂:2份,固化剂:9份,偶联剂:3份。

颜填料为云母粉;流平剂为二丙酮醇;分散剂为疏水性改性羧酸钠盐;消泡剂为磷酸三丁酯;触变剂为聚乙烯醇;溶剂为丙二醇;固化剂为二氨基二苯基甲砜DDS;偶联剂为硅烷偶联剂;

环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下:

在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中,加入环氧树脂和四丁基溴化铵,在磁力搅拌下加热升温至85℃,搅拌速度为200r/min,待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.2MPa,继续搅拌反应4h,停止加热,待温度降低后,停止充气,并放空高压斧内气体后出料,得到浅黄色粘稠液体环碳酸酯树脂。

实施例2

本实施例提供一种耐腐蚀金属阀门,该阀门按质量百分比计包括以下组分:

Al:5%,Mn:3%,Zn:1%,Si:0.03%,Pb:0.09%,Co:0.3%,Cr: 7%,Cu:1%,C:0.01-0.03%,V:0.4%,P:0.03%,S:0.03%,Ca:9%,Nb:0.004%,Pa:0.08%,稀土元素00.8%,其余为Fe;

稀土元素按重量百分比计包括以下组分:Ce:15%,Gd:15%,Pr:13%,Yb:15%,La:5 %,Sm:10%,余量为其余镧系元素;

耐腐蚀金属阀门的制备方法具体如下:

(1)根据阀门的形状以石英砂、水玻璃和膨润土为造型材料混制出相应的铸型,并在铸型上开有浇口,然后将铸型用暖风进行哄吹,然后置于烘炉中在190℃下进行烘干,待用;

(2)将用于制造阀门的原料放置在石墨坩埚内,然后将装有原料的石墨坩埚放入预热好的熔炼炉中熔炼为合金液;

(3)将合金液转移至容器中,并向容器中同时通入SF6和CO2混合保护气体,的在容器中进行脱氧、脱气及脱硫处理,所述脱氧剂为碳化钙或硼化镁,并用光谱分析仪检测杂物的质量份;

(4)重复步骤(3)的操作,使得合金液中的杂物降到最低,然后将金液浇入预热到300℃的铸型中,得到阀门铸锭;

(3)对得到阀门铸锭用砂纸进行打磨,然后用丙酮对打磨后的表面进行清洗,然后自然晾干,晾干后对得到铸锭表面进行喷砂粗化处理,喷砂后用压缩空气对得到铸锭进行喷吹处理,然后再次用丙酮清洗得到铸锭的表面,自然晾干后对得到铸锭加热至95℃,保温5-10min待用;

(4)对处理后的阀门铸锭进行热处理工艺,具体操作如下:

a退火,将铸锭炉热至400℃时保温1min,然后炉冷却至260℃,随后打开炉门继续缓冷至150℃出炉空冷至室温;

b淬火,将步骤a中退火后的铸锭缓慢炉热至420℃并保温1h,再次炉热至460℃后用高压喷射水铸锭快速降温;

c回火,将经淬火后的铸锭在室温下再次入炉并炉热至240℃后保温15min后出炉自然冷却至室温;

(5)将热处理后的阀门铸坯内外表面进行脱脂晾干、清洗沥水,并使用润滑液浸泡,然后放入75℃的容器内进行烘干,自然降至室温,然后在阀门铸坯的外表面涂覆一层保护层,固化干燥后即可得到耐腐蚀金属阀门。

前述耐腐蚀金属阀门中,保护层按质量份数计包括以下组分:

环碳酸酯树脂:45份,颜填料:11份,流平剂:3份,分散剂:3份,消泡剂:3份,触变剂:0.8份,溶剂:3份,固化剂:11份,偶联剂:6份。

颜填料为纳米氧化锌;流平剂为异佛尔酮;分散剂为疏水性改性羧酸钠盐;消泡剂为磷酸三丁酯;触变剂为聚乙烯醇;溶剂为乙二醇醚;固化剂为二乙烯三胺;偶联剂为硅烷偶联剂;

环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下:

在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中,加入环氧树脂和四丁基溴化铵,在磁力搅拌下加热升温至90℃,搅拌速度为300r/min,待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.4MPa,继续搅拌反应h,停止加热,待温度降低后,停止充气,并放空高压斧内气体后出料,得到浅黄色粘稠液体环碳酸酯树脂。

实施例3

本实施例提供一种耐腐蚀金属阀门,该阀门按质量百分比计包括以下组分:

Al:4%,Mn:2%,Zn:0.8%,Si:0.025%,Pb:0.07%,Co:0.2%,Cr:5%,Cu:0.9%,C:0.02%,V:0.3%,P:0.025%,S:0.026%,Ca:8%,Nb:0.003%,Pa:0.07%,稀土元素0.6%,其余为Fe;

稀土元素按重量百分比计包括以下组分:Ce:13%,Gd:13%,Pr:12%,Yb:14%,La:4%,Sm:9%,余量为其余镧系元素;

耐腐蚀金属阀门的制备方法具体如下:

(1)根据阀门的形状以石英砂、水玻璃和膨润土为造型材料混制出相应的铸型,并在铸型上开有浇口,然后将铸型用暖风进行哄吹,然后置于烘炉中在170℃下进行烘干,待用;

(2)将用于制造阀门的原料放置在石墨坩埚内,然后将装有原料的石墨坩埚放入预热好的熔炼炉中熔炼为合金液;

(3)将合金液转移至容器中,并向容器中同时通入SF6和CO2混合保护气体,的在容器中进行脱氧、脱气及脱硫处理,所述脱氧剂为碳化钙或硼化镁,并用光谱分析仪检测杂物的质量份;

(4)重复步骤(3)的操作,使得合金液中的杂物降到最低,然后将金液浇入预热到250℃的铸型中,得到阀门铸锭;

(3)对得到阀门铸锭用砂纸进行打磨,然后用丙酮对打磨后的表面进行清洗,然后自然晾干,晾干后对得到铸锭表面进行喷砂粗化处理,喷砂后用压缩空气对得到铸锭进行喷吹处理,然后再次用丙酮清洗得到铸锭的表面,自然晾干后对得到铸锭加热至86℃,保温8min待用;

(4)对处理后的阀门铸锭进行热处理工艺,具体操作如下:

a退火,将铸锭炉热至350℃时保温10min,然后炉冷却至255℃,随后打开炉门继续缓冷至130℃出炉空冷至室温;

b淬火,将步骤a中退火后的铸锭缓慢炉热至410℃并保温0.8h,再次炉热至455℃后用高压喷射水铸锭快速降温;

c回火,将经淬火后的铸锭在室温下再次入炉并炉热至230℃后保温13min后出炉自然冷却至室温;

(5)将热处理后的阀门铸坯内外表面进行脱脂晾干、清洗沥水,并使用润滑液浸泡,然后放入69℃的容器内进行烘干,自然降至室温,然后在阀门铸坯的外表面涂覆一层保护层,固化干燥后即可得到耐腐蚀金属阀门。

前述耐腐蚀金属阀门中,保护层按质量份数计包括以下组分:

环碳酸酯树脂:43份,颜填料:10份,流平剂:2份,分散剂:2份,消泡剂:2份,触变剂:0.7份,溶剂:3份,固化剂:10份,偶联剂:4份。

颜填料为纳米氧化锌;流平剂为二丙酮醇;分散剂为疏水性改性羧酸钠盐;消泡剂为磷酸三丁酯;触变剂为聚乙烯醇;溶剂为丙二醇;固化剂为间苯二胺;偶联剂为硅烷偶联剂;

环碳酸酯树脂的制备方法具体步骤如下:

在装有电加热和磁力搅拌的高压反应斧中,加入环氧树脂和四丁基溴化铵,在磁力搅拌下加热升温至88℃,搅拌速度为250r/min,待温度稳定后通入二氧化碳至高压斧中压强为1.3MPa,继续搅拌反应5h,停止加热,待温度降低后,停止充气,并放空高压斧内气体后出料,得到浅黄色粘稠液体环碳酸酯树脂。

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。

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