本发明涉及一种阀体加工夹具，具体涉及粉末冶金阀体加工夹具及其制备工艺，属于粉末冶金技术领域。
背景技术：
夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。夹具对于机械的制造至关重要，除了固定作用外，还可以调整机械尺寸。一般通过浇注成型或者粉末冶金加工而成。
粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金过程，和字面吻合。粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料，经过成型和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。
粉末冶金铝合金是指用粉末冶金方法制备的以铝为基础，加入一定量的铬、锰等元素并控制碳含量而组成的合金体系。粉末冶金铝合金具有高强度、高韧性和一定的延性，特别适合于作结构材料，因此被广泛应用于国防工业和民用工业中，尤其在汽车、摩托车、枪械和家电行业中占有重要地位。
而传统的夹具通常采用压力加工，产生塑性变形，然后进行冷加工或热加工。材料的主要加工方法有：轧制、铸造、拉拨、挤压等。传统加工方法不仅工序繁多，而且在产品的性能如韧性、延展性等也有所欠缺。
针对传统铝合金韧性低，延展性差等缺点，公开号106048379A公开了一种通过在铝合金中加入稀土、锶等元素来提高产品的韧性、延伸率。然而，仅仅提升铝合金的韧性、延伸率等性能并不能使铝合金应对复杂的环境。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提供高强度、高强度、耐腐蚀的阀体加工夹具。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种阀体加工夹具，由如下成分及其质量百分比组成：Be：0.1-0.3％、C：0.06-0.1％、Si：0.2-0.4％、Co：0.1-0.3％、Ag：0.1-0.2％、Sn：0.2-0.3％、In：0.3-0.5％、余量为Al和杂质。
在铝合金的制备过程中，通常使用锰作为脱氧剂和脱硫剂，虽然锰具有资源丰富、效能多样的特点，但是锰会增加晶粒粗化的倾向和回火脆性敏感性。本发明铝合金的原材料中加入铍，铍和氧、硫都有极强的亲和力，除氧、除硫的能力更优于锰，同时可以使钢具有较高的温度强度和蠕变性能。而银与锡、铟的结合，会形成三元合金化物，具有极好的耐蚀性、抗弧焊性及热稳定性。
作为优选，在夹具成分中，Co、Ag、Sn、In均为乙酰丙酮化合物，具体为乙酰丙酮钴、乙酰丙酮银、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟。采用金属的化合物称取原料并独立进行操作，可以制得性能更加稳定、夹杂物更少的合金，有利于铝合金性能的提升。
作为优选，在夹具成分中，杂质包括P＜0.03％、S＜0.03％、N＜0.02％、O＜0.01％。控制杂质含量可以有效避免合金发生热脆、机械时效等危害。
本发明在合理选用材料配比的同时还提供了另一种技术方案：
一种阀体加工夹具的制备工艺，包括如下步骤：
(1)制粉：夹具成分及其质量百分比称取原料，将除Co、Ag、Sn、In的乙酰丙酮化合物外的各种原料分别经气流磨制成粉末；
(2)结合粉：先将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟分别分散在乙二醇中，再分别用惰性气体预吹，然后在惰性气体中用超声波探头分别制备钴、锡、铟晶种，随后将乙酰丙酮银和石墨分别加入到上述混合物中并超声处理，将所得的浆液分别进行膜过滤，然后用有机试剂洗涤，并干燥得银-钴、银-锡、银-铟合金；
(3)成型：将步骤(1)和(2)制得的材料放入模具中，压制成夹具毛坯；
(4)预烧结：将夹具毛坯进行预烧结后随炉冷却，再将预烧结后的毛坯放置在空气中得夹具半成品；
(5)再烧结：将夹具半成品进行再烧结，然后经机加工、表面处理后得夹具成品。
粉末冶金工艺取代传统铝合金加工工艺，不仅减少了工序，而且可以将产品一次成型，节约时间，同时也使得产品在强度、耐腐蚀性等性能上获得提升。本发明的制备工艺中采用新型结合粉制备方法，获得了银-钴、银-锡、银-铟合金，这些合金一旦制备出来，即是纳米级材料，不需要进行气流磨制成粉，同时由于金属与溶液的排他性，使得合金组份中的夹杂物最大限度地减少。而预烧结后的空气中放置能增加铝合金的硬度和密度，提升产品的综合性能。
作为优选，在步骤(2)中，预吹时间为35-45min。利用惰性气体进行预吹，能最大限度地除去溶液中混入的空气，避免提取的金属与氧气反应而失效。
作为优选，在步骤(2)中，超声波探头制备晶种时的振幅为25-35％、频率为15-25kHz、长度为11-15mm。控制超声波探头的工作参数，能在最短的时间内获得金属晶种，且不会打碎晶种。
作为优选，在步骤(2)中，超声处理为连续超声140-160min，有机试剂洗涤次数为3-5次，干燥为在室温下真空干燥10-14h。连续超声能保证银与其他金属在石墨的作用下进行完整结合，有机试剂为乙醇，分少量多次洗涤能除去大多数的混合液，而真空干燥可以避免混入空气中的杂质气体元素。
作为优选，在步骤(4)中，预烧结的温度为450-550℃，保温25-35min。预烧结的温度过低或者过高都会造成坯件的硬度降低，不利于产品的硬度提升。
作为优选，在步骤(4)中，放置在空气中的时间为15-25天，空气温度为20-30℃。暴露在空气中，与空气接触，使坯件再次被氧化，有助于再烧结的进行。
作为优选，在步骤(5)中，再烧结的温度为560-620℃，保温1-2h。再烧结过程中，预烧结坯件中的脱氧反应再次影响烧结品的碳、氧平衡，使预烧结坯件既脱氧又脱碳，细化晶粒从而提升产品性能。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)原料中加入铍，铍和氧、硫都有极强的亲和力，除氧、除硫的能力更优于锰，同时可以使铝合金具有较高的温度强度和蠕变性能。
(2)银与锡、铟的结合，会形成三元合金化物，使得产品具有极好的耐蚀性、抗弧焊性及热稳定性。
(3)本发明采用结合粉制备方法，获得了纳米级银-钴、银-锡、银-铟合金，不需要进行气流磨制成粉。
(4)预烧结后的空气中放置能增加铝合金的硬度和密度，提升产品的综合性能。
(5)再烧结过程中，坯件中的脱氧反应影响烧结品的碳、氧平衡，使坯件既脱氧又脱碳，细化晶粒从而提升产品性能。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
制粉：按夹具成分及其质量百分比称取原料，包括Be：0.2％、C：0.08％、Si：0.3％、Co：0.2％、Ag：0.15％、Sn：0.25％、In：0.4％、余量为Al和杂质，其中Co、Ag、Sn、In以乙酰丙酮钴、乙酰丙酮银、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟化合物称取，将除Co、Ag、Sn、In乙酰丙酮化合物外的各种原料分别经气流磨制成粉末。
结合粉：先将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟分别分散在乙二醇中，再分别用惰性气体预吹40min，然后在惰性气体中用振幅为30％、频率为20kHz、长度为13mm的超声波探头分别制备钴、锡、铟晶种，随后将乙酰丙酮银和石墨分别加入到上述混合物中并连续超声150min，将所得的浆液分别进行膜过滤，然后用有机试剂洗涤4次，并在室温下真空干燥12h得银-钴、银-锡、银-铟纳米合金。
成型：将上述步骤制粉与结合粉制得的材料放入模具中，压制成夹具毛坯。
预烧结：将夹具毛坯在500℃进行预烧结并保温30min后随炉冷却，再将预烧结后的毛坯放置在温度为25℃的空气中20天得夹具半成品。
再烧结：将夹具半成品在590℃下再烧结并保温1.5h，然后经机加工、表面处理后得夹具成品。
实施例2
制粉：按夹具成分及其质量百分比称取原料，包括Be：0.1％、C：0.06％、Si：0.2％、Co：0.1％、Ag：0.1％、Sn：0.2％、In：0.3％、余量为Al和杂质，其中Co、Ag、Sn、In以乙酰丙酮钴、乙酰丙酮银、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟化合物称取，将除Co、Ag、Sn、In乙酰丙酮化合物外的各种原料分别经气流磨制成粉末。
结合粉：先将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟分别分散在乙二醇中，再分别用惰性气体预吹40min，然后在惰性气体中用振幅为30％、频率为20kHz、长度为13mm的超声波探头分别制备钴、锡、铟晶种，随后将乙酰丙酮银和石墨分别加入到上述混合物中并连续超声150min，将所得的浆液分别进行膜过滤，然后用有机试剂洗涤4次，并在室温下真空干燥12h得银-钴、银-锡、银-铟纳米合金。
成型：将上述步骤制粉与结合粉制得的材料放入模具中，压制成夹具毛坯。
预烧结：将夹具毛坯在500℃进行预烧结并保温30min后随炉冷却，再将预烧结后的毛坯放置在温度为25℃的空气中20天得夹具半成品。
再烧结：将夹具半成品在590℃下再烧结并保温1.5h，然后经机加工、表面处理后得夹具成品。
实施例3
制粉：按夹具成分及其质量百分比称取原料，包括Be：0.3％、C：0.1％、Si：0.4％、Co：0.3％、Ag：0.2％、Sn：0.3％、In：0.5％、余量为Al和杂质，其中Co、Ag、Sn、In以乙酰丙酮钴、乙酰丙酮银、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟化合物称取，将除Co、Ag、Sn、In乙酰丙酮化合物外的各种原料分别经气流磨制成粉末。
结合粉：先将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟分别分散在乙二醇中，再分别用惰性气体预吹40min，然后在惰性气体中用振幅为30％、频率为20kHz、长度为13mm的超声波探头分别制备钴、锡、铟晶种，随后将乙酰丙酮银和石墨分别加入到上述混合物中并连续超声150min，将所得的浆液分别进行膜过滤，然后用有机试剂洗涤4次，并在室温下真空干燥12h得银-钴、银-锡、银-铟纳米合金。
成型：将上述步骤制粉与结合粉制得的材料放入模具中，压制成夹具毛坯。
预烧结：将夹具毛坯在500℃进行预烧结并保温30min后随炉冷却，再将预烧结后的毛坯放置在温度为25℃的空气中20天得夹具半成品。
再烧结：将夹具半成品在590℃下再烧结并保温1.5h，然后经机加工、表面处理后得夹具成品。
实施例4
制粉：按夹具成分及其质量百分比称取原料，包括Be：0.2％、C：0.08％、Si：0.3％、Co：0.2％、Ag：0.15％、Sn：0.25％、In：0.4％、余量为Al和杂质，其中Co、Ag、Sn、In以乙酰丙酮钴、乙酰丙酮银、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟化合物称取，将除Co、Ag、Sn、In乙酰丙酮化合物外的各种原料分别经气流磨制成粉末。
结合粉：先将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟分别分散在乙二醇中，再分别用惰性气体预吹35min，然后在惰性气体中用振幅为25％、频率为15kHz、长度为11mm的超声波探头分别制备钴、锡、铟晶种，随后将乙酰丙酮银和石墨分别加入到上述混合物中并连续超声140min，将所得的浆液分别进行膜过滤，然后用有机试剂洗涤3次，并在室温下真空干燥10h得银-钴、银-锡、银-铟纳米合金。
成型：将上述步骤制粉与结合粉制得的材料放入模具中，压制成夹具毛坯。
预烧结：将夹具毛坯在500℃进行预烧结并保温30min后随炉冷却，再将预烧结后的毛坯放置在温度为25℃的空气中20天得夹具半成品。
再烧结：将夹具半成品在590℃下再烧结并保温1.5h，然后经机加工、表面处理后得夹具成品。
实施例5
制粉：按夹具成分及其质量百分比称取原料，包括Be：0.2％、C：0.08％、Si：0.3％、Co：0.2％、Ag：0.15％、Sn：0.25％、In：0.4％、余量为Al和杂质，其中Co、Ag、Sn、In以乙酰丙酮钴、乙酰丙酮银、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟化合物称取，将除Co、Ag、Sn、In乙酰丙酮化合物外的各种原料分别经气流磨制成粉末。
结合粉：先将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟分别分散在乙二醇中，再分别用惰性气体预吹45min，然后在惰性气体中用振幅为35％、频率为25kHz、长度为15mm的超声波探头分别制备钴、锡、铟晶种，随后将乙酰丙酮银和石墨分别加入到上述混合物中并连续超声160min，将所得的浆液分别进行膜过滤，然后用有机试剂洗涤5次，并在室温下真空干燥14h得银-钴、银-锡、银-铟纳米合金。
成型：将上述步骤制粉与结合粉制得的材料放入模具中，压制成夹具毛坯。
预烧结：将夹具毛坯在500℃进行预烧结并保温30min后随炉冷却，再将预烧结后的毛坯放置在温度为25℃的空气中20天得夹具半成品。
再烧结：将夹具半成品在590℃下再烧结并保温1.5h，然后经机加工、表面处理后得夹具成品。
实施例6
制粉：按夹具成分及其质量百分比称取原料，包括Be：0.2％、C：0.08％、Si：0.3％、Co：0.2％、Ag：0.15％、Sn：0.25％、In：0.4％、余量为Al和杂质，其中Co、Ag、Sn、In以乙酰丙酮钴、乙酰丙酮银、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟化合物称取，将除Co、Ag、Sn、In乙酰丙酮化合物外的各种原料分别经气流磨制成粉末。
结合粉：先将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟分别分散在乙二醇中，再分别用惰性气体预吹40min，然后在惰性气体中用振幅为30％、频率为20kHz、长度为13mm的超声波探头分别制备钴、锡、铟晶种，随后将乙酰丙酮银和石墨分别加入到上述混合物中并连续超声150min，将所得的浆液分别进行膜过滤，然后用有机试剂洗涤4次，并在室温下真空干燥12h得银-钴、银-锡、银-铟纳米合金。
成型：将上述步骤制粉与结合粉制得的材料放入模具中，压制成夹具毛坯。
预烧结：将夹具毛坯在450℃进行预烧结并保温25min后随炉冷却，再将预烧结后的毛坯放置在温度为20℃的空气中15天得夹具半成品。
再烧结：将夹具半成品在560℃下再烧结并保温1h，然后经机加工、表面处理后得夹具成品。
实施例7
制粉：按夹具成分及其质量百分比称取原料，包括Be：0.2％、C：0.08％、Si：0.3％、Co：0.2％、Ag：0.15％、Sn：0.25％、In：0.4％、余量为Al和杂质，其中Co、Ag、Sn、In以乙酰丙酮钴、乙酰丙酮银、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟化合物称取，将除Co、Ag、Sn、In乙酰丙酮化合物外的各种原料分别经气流磨制成粉末。
结合粉：先将乙酰丙酮钴、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮铟分别分散在乙二醇中，再分别用惰性气体预吹40min，然后在惰性气体中用振幅为30％、频率为20kHz、长度为13mm的超声波探头分别制备钴、锡、铟晶种，随后将乙酰丙酮银和石墨分别加入到上述混合物中并连续超声150min，将所得的浆液分别进行膜过滤，然后用有机试剂洗涤4次，并在室温下真空干燥12h得银-钴、银-锡、银-铟纳米合金。
成型：将上述步骤制粉与结合粉制得的材料放入模具中，压制成夹具毛坯。
预烧结：将夹具毛坯在550℃进行预烧结并保温35min后随炉冷却，再将预烧结后的毛坯放置在温度为30℃的空气中25天得夹具半成品。
再烧结：将夹具半成品在620℃下再烧结并保温2h，然后经机加工、表面处理后得夹具成品。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，对比例1的原料中直接以Co、Ag、Sn、In磨成粉进行合成。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，对比例2预烧结后不进行放置处理。
对比例3
与实施例1的区别仅在于，对比例3仅进行一次烧结成品。
按以上材料配比和工艺生产的阀体加工夹具测试其强度、硬度、韧性如表1所示：
表1：实施例1-7及对比例1-3中产品的性能
由表中数据可以看出，结合粉制备出来的纳米合金粉颗粒更加细小，相当于晶粒细化更彻底，对于产品的性能具有较大的影响。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。