一种阀芯制造材料及其制备方法
【专利摘要】一种阀芯制造材料，所述的材料含有的化学元素成分及其质量百分比为：锰4?6%、硅0.5?1%、铬6?8%、碳3?4%、镁1?2%、锂0.3?0.7%、铷0.1?0.3%、铯0.05?0.08%、铍0.06?0.09%、钨0.05?0.06%、钼0.01?0.03%、硫0.02?0.04%、磷0.01?0.02%，其余为铁；本发明的阀芯制造材料在以钢铁为主要成分的基础上加入了锰、硅、铬、镁等金属，这样熔炼出来的合金材料原子机构更加致密，杂质量大幅减少；合金材料浇注完成后进行了后期热处理，大大提升了合金材料的综合力学性能；使用该种材料制成的阀芯具有较好的抗腐蚀性和耐磨性，使用寿命可提高50%以上。
【专利说明】一种阀芯制造材料及其制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及阀门制造材料领域，更确切地说，是一种用于制作阀芯的材料及其制备方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]阀芯是阀体借助它的移动来实现方向控制、压力控制或流量控制的基本功能的阀零件。移动方式分为旋转式(45°、90°、180°、360° )、平移式(径向、面向)。按形状一般可分为球形(球阀)、圆锥形(旋塞)、圆饼形(蝶阀和闸阀)、圆盖型(截止阀和止回阀)圆柱形(换向阀)。
[0005]阀芯的材料在使用过程中会受到周围的环境的腐蚀和反复的摩擦损耗，所以对阀芯材料的要求较高。但是目前用于制造阀芯的一些合金材料在抗腐蚀性和耐磨性方面还是不够理想，有待进一步改进。
[0006]
【发明内容】
[0007]本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种具有较高抗腐蚀性和耐磨性的阀芯制造材料，该技术方案如下:
一种阀芯制造材料，所述的材料含有的化学元素成分及其质量百分比为:锰4-6%、硅
0.5-1%、铬6-8%、碳3-4%、镁1-2%、锂0.3-0.7%、铷0.1-0.3%、铯0.05-0.08%、铍0.06-0.09%、钨 0.05-0.06%、钼0.01-0.03%、硫 0.02-0.04%、磷 0.01-0.02%，其余为铁。
[0008]本发明还公开了该阀芯制造材料的制备方法，包含如下步骤:
①制造铁水溶液:将生铁加入炉内熔化，用精炼剂精炼，并加入碳；
②合金化处理:向铁水中第一批投入锰、硅、铬、镁，熔炼45-50分钟，第二批投入锂、铷、铯、铍、钨，熔炼35-40分钟，第三批投入钼、硫、磷，熔炼10-15分钟；
③检测合金溶液化学成分并调整至合格；
④浇注并进行热处理:浇注后用冰块快速降温并冰水浸泡3小时，然后以120-150°C/H速率升温至920-950 °C并保持30-40分钟，然后以180-200 °C /H速率降温至400-420 °C并保持60-70分钟，然后以110-130°C/H速率升温至810-840°C并保持40-50分钟，然后以200-220°C/H速率降温至300-330°C并保持50-60分钟，然后自然冷却至室温。
[0009]本发明的阀芯制造材料在以钢铁为主要成分的基础上加入了锰、硅、铬、镁等金属，这样熔炼出来的合金材料原子机构更加致密，杂质量大幅减少;合金材料浇注完成后进行了后期热处理，大大提升了合金材料的综合力学性能;使用该种材料制成的阀芯具有较好的抗腐蚀性和耐磨性，使用寿命可提高50%以上。
[0010]
【具体实施方式】
[0011]—种阀芯制造材料，所述的材料含有的化学元素成分及其质量百分比为:锰4-6%、硅0.5-1%、铬6-8%、碳3-4%、镁1-2%、锂0.3-0.7%、铷0.1-0.3%、铯0.05-0.08%、铍0.06-0.09%、钨 0.05-0.06%、钼0.01-0.03%、硫 0.02-0.04%、磷 0.01-0.02%，其余为铁。
[0012]上述阀芯制造材料的一种制造方法:
①制造铁水溶液:将生铁加入炉内熔化，用精炼剂精炼，并加入3%的碳；
②合金化处理:向铁水中第一批投入锰、硅、铬、镁，熔炼50分钟，第二批投入锂、铷、铯、铍、钨，熔炼40分钟，第三批投入钼、硫、磷，熔炼1分钟；
③检测合金溶液化学成分并调整至合格；
④浇注并进行热处理:浇注后用冰块快速降温并冰水浸泡3小时，然后以140°C/H速率升温至950°C并保持40分钟，然后以200°C/H速率降温至400并保持60分钟，然后以130 °C/H速率升温至840°C并保持50分钟，然后以220°C/H速率降温至330 °C并保持50分钟，然后自然冷却至室温。
[0013]采用以上方法制造而成的阀芯制造材料的机械性能如下:
拉伸强度:1563MPa;
硬度:368HB;
屈服强度:1034MPa;
冲击韧性:71.6J/cm2;
延伸率:12.9%;
冲击吸收功:51.6J;
断面收缩率:20.8%。
【主权项】
1.一种阀芯制造材料，其特征在于，所述的材料含有的化学元素成分及其质量百分比为:锰4-6%、硅0.5-1%、铬6-8%、碳3-4%、镁1-2%、锂0.3-0.7%、铷0.1-0.3%、铯0.05-0.08%、铍0.06-0.09%、钨 0.05-0.06%、钼0.01-0.03%、硫 0.02-0.04%、磷 0.01-0.02%，其余为铁。2.—种如权利要求1所述阀芯制造材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤: 制造铁水溶液:将生铁加入炉内熔化，用精炼剂精炼，并加入碳； 合金化处理:向铁水中第一批投入锰、硅、铬、镁，熔炼45-50分钟，第二批投入锂、铷、铯、铍、钨，熔炼35-40分钟，第三批投入钼、硫、磷，熔炼10-15分钟； 检测合金溶液化学成分并调整至合格； 浇注并进行热处理:浇注后用冰块快速降温并冰水浸泡3小时，然后以120-150°C/H速率升温至920-950°C并保持30-40分钟，然后以180-200°C/H速率降温至400-420°C并保持60-70分钟，然后以110-130°C/H速率升温至810-840°C并保持40-50分钟，然后以200-220°C/H速率降温至300-330°C并保持50-60分钟，然后自然冷却至室温。3.根据权利要求2所述的阀芯制造材料的制备方法，其特征在于，步骤②和步骤③间再次加入精炼剂对合金溶液进行精炼。
【文档编号】C22C33/08GK105886887SQ201610271209
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】田洪卫
【申请人】苏州科迪流体控制设备有限公司