1.一种耐磨及耐冲蚀的球阀阀芯,其特征在于,包括:
金属本体,其球形外表面上间隔开设有若干条锯齿形凹槽;
镍基碳化钨涂层,其均匀覆盖在所述金属本体的球形外表面,所述镍基碳化钨涂层的厚度为3mm~6mm;
其中,所述凹槽由所述镍基碳化钨涂层完全填充,所述镍基碳化钨涂层中包含有48.83wt%~73.13wt%的碳化钨、26.87wt%~51.17wt%的镍、1.19wt%~3.66wt%的铬、0.59wt%~2.19wt%的硼、0.91wt%~2.56wt%的硅以及0.59wt%~2.19wt%的铁。
2.如权利要求1所述的耐磨及耐冲蚀的球阀阀芯,其特征在于,所述镍基碳化钨涂层由59.8wt%的碳化钨粉末、33.77wt%的镍粉、2.41wt%的铬粉、1.21wt%的硼粉、1.6wt%的硅粉以及1.21wt%的铁粉制成,所述镍基碳化钨涂层的厚度为5mm。
3.如权利要求1所述的耐磨及耐冲蚀的球阀阀芯,其特征在于,所述凹槽为正方锯齿波结构,相邻锯齿间距为2.5mm~3.0mm,相邻两条所述凹槽的间距为1.5mm~2.7mm,所述凹槽的宽度为0.2mm~0.8mm,所述凹槽的深度为0.2mm~0.7mm。
4.如权利要求3所述的耐磨及耐冲蚀的球阀阀芯,其特征在于,若干条所述凹槽等间距平行设置,每一条所述凹槽为首尾封闭的锯齿波结构,所述凹槽与所述金属本体的通孔同心设置。
5.如权利要求4所述的耐磨及耐冲蚀的球阀阀芯,其特征在于,所述凹槽的宽度为0.5mm,所述凹槽的相邻锯齿间距2.8mm,相邻两条平行凹槽的间距为2mm,所述凹槽深度为0.5mm。
6.如权利要求5所述的耐磨及耐冲蚀的球阀阀芯,其特征在于,所述凹槽内壁上设置有若干凸起,所述凸起的高度在0.03mm~0.15mm。
7.一种耐磨及耐冲蚀球阀阀芯的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、按质量百分比称取碳化钨粉末48.83wt%~73.13wt%、镍粉23.59wt%~40.57wt%、铬粉1.19wt%~3.66wt%、硼粉0.59wt%~2.19wt%、硅粉0.91wt%~2.56wt%、铁粉0.59wt%~2.19wt%,将各原料混合均匀;
步骤二、按原料混合粉末总质量的1.39wt%~2.08wt%称取聚四氟乙烯粉末加入原料混合粉末中混合均匀,将混合后的粉末压制成碳化钨柔性布;
步骤三、将阀芯的金属本体表面进行喷砂和去油处理,并在金属本体表面间隔加工出若干条锯齿形凹槽;
步骤四、将金属本体同心放置在球形模具中,所述球形模具内腔壁和金属本体外表面的间隙为6mm;
步骤五、将所述碳化钨柔性布剪成2mm×2mm的正方形填充在所述球形模具与金属本体的间隙中并压实;
步骤六、将填充有碳化钨柔性布的所述球形模具和金属本体放置到真空钎焊炉内烧结,制得表面覆盖有镍基碳化钨涂层的球阀阀芯;其中,钎焊炉内的真空度至少在10-3Pa等级,烧结曲线为:然后以5℃/分钟~10℃/分钟的速度升温至200℃~400℃并保持0.5~1小时,再以10℃/分钟~15℃/分钟的速度升温至1000℃~1100℃保温0.5~1小时,然后再以10℃/分钟~20℃/分钟的速度降温至室温;
步骤七、将镍基碳化钨涂层进行磨削加工。
8.如权利要求7所述的耐磨及耐冲蚀球阀阀芯的制造方法,其特征在于,原料混合粉末中含碳化钨粉末59.8wt%、镍粉33.77wt%、铬粉2.41wt%、硼粉1.21wt%、硅粉1.6wt%以及铁粉1.21wt%,所述聚四氟乙烯粉末的添加量为原料总质量的1.73wt%,所述碳化钨粉末能过240目筛。
9.如权利要求7所述的耐磨及耐冲蚀球阀阀芯的制造方法,其特征在于,所述凹槽为正方锯齿波结构,相邻锯齿间距为2.5mm~3.0mm,相邻两条所述凹槽的间距为1.5mm~2.7mm,所述凹槽的宽度为0.2mm~0.8mm,所述凹槽的深度为0.2mm~0.7mm。
10.如权利要求7所述的耐磨及耐冲蚀的球阀阀芯的制造方法,其特征在于,所述球形模具由上半部和下半部拼装而成的陶瓷模具,下半部为碗状,上半部为无底碗形状。