一种阀门驱动装置用弹簧材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种弹簧材料及其制备方法，具体涉及一种针对热电、石油、化工等行 业使用的阀门驱动装置用弹簧材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 阀门驱动装置是通过气压力驱动启闭或调节阀门的一种驱动装置，其广泛应用于 热电，化工，石油等对安全要求较高的行业，因此对其质量要求非常高。目前市场上所使用 的阀门驱动装置还存在着材质硬度和耐磨、耐腐蚀性差等问题，特别是该阀门驱动装置在 使用过程中，仍然存在着缸体、活塞、负荷弹簧等部件之间的配合不够紧密，密封效果差，运 行不平稳，执行准确度底，以及适用温度的温差范围小，特别是装置的核心材质弹簧质量达 不到要求，从而导致弹簧部件容易损坏，造成了寿命短、运行成本高等问题，严重影响了企 业的经济效益。
【发明内容】
[0003] 发明目的：本发明的目的主要针对现有技术中存在的不足，提供一种运行平稳，安 全可靠，适用温度范围广，材质硬度、耐磨性能、耐腐蚀性全面提高，以及使用寿命长的阀门 驱动装置用弹簧材料及其制备方法。
[0004] 技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种阀门驱动装置用弹簧材 料，它以重量份数计的各组分配比为，C :0. 35~0. 45%，Si :0. 65~0. 85%，Mn :0. 75~ 0· 85 %，Cr : 13. 5 ~14. 5 %，B :0· 1 ~0· 2 %，V :0· 15 ~0· 25 %，Mo :0· 25 ~0· 45 %，W : 0.6-~1.4%，P 0.04%，S 0.02%，余量为Fe和极少量的杂质。
[0005] 它以重量份数计的各组分优选配比为，C :0.36~0.4%，Si :0.7~0.8%，Mn: 0· 76 ~0· 84%，Cr :13· 6 ~14. 4%，B :0· 12 ~0· 18%，V :0· 16 ~0· 22%，Mo :0· 3 ~0· 4%， W :0.8~1.3%，P 0.04%，S :彡0.02%，余量为Fe和极少量的杂质。
[0006] 它以重量份数计的各组分优选配比为，C :0.38 %，Si :0.75 %，Mn :0.80 %，Cr : 14. 0%，B :0· 16%，V :0· 2%，Mo :0· 35%，W :1%，P :彡 0· 04%，S :彡 0· 02%，余量为 Fe 和 极少量的杂质。
[0007] -种阀门驱动装置用弹簧制备方法，它包括以下步骤，
[0008] (1)冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1700~1800°C之间， 并通过拉丝机拉成4~15mm的圆钢丝；
[0009] (2)冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单 个切断；
[0010] ⑶淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1200~1300°C之间，保 温2~5min，然后出炉温度控制在1000~1100°C之间，浸入常温状态的柴油介质中5~ 15s进行一次性淬火；
[0011] (4)回火：将油炉加热升温，温度控制在260~380°C之间，将弹簧放入热油中进行 一次性退火处理，时间控制在5~IOmin ;
[0012] (5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得 弹費成品。
[0013] 有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：通过对本弹簧的材质、制造工 艺进行改进，使之具有良好的机械性能，具备了较高的强度及较好的韧性和塑性，降低了弹 簧的疲劳性，提高了弹簧使用寿命；从而使阀门驱动装置的整体达到安全运行、质量可靠、 传动效率及执行准确度高、使用寿命长等优点，满足实际使用要求。
【具体实施方式】
[0014] 以下通过实施例对本发明作进一步的阐述。
[0015] 实施例1 :
[0016] 本发明所述的一种阀门驱动装置用弹簧材料，它以重量份数计的各组分配比为， C ：0. 38%, Si ：0. 7%,Mn ：0. 78%, Cr ：14. 2%, B ：0. 12%, V ：0. 16%, Mo ：0. 38%,ff ：0. 8%, P :彡0.04%，S :彡0.02%，余量为Fe和极少量的杂质。
[0017] -种阀门驱动装置用弹簧制备方法，它包括以下步骤，
[0018] (1)冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1720°C，并通过拉丝 机拉成4mm的圆钢丝；
[0019] (2)冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单 个切断；
[0020] (3)淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1250°C，保温3min，然 后出炉温度控制在1000°c，浸入常温状态的柴油介质中6s进行一次性淬火；
[0021] (4)回火：将油炉加热升温，温度控制在280°C，将弹簧放入热油中进行一次性退 火处理，时间控制在5min ;
[0022] (5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得 弹費成品。
[0023] 实施例2 :
[0024] 本发明所述的一种阀门驱动装置用弹簧材料，它以重量份数计的各组分配比为， C ：0. 38%, Si ：0. 75%,Mn ：0. 80%, Cr ：14. 0%, B ：0. 16%, V ：0. 2%,Mo ：0. 35%,ff ：1%,P ： 彡0.04%，S :彡0.02%，余量为Fe和极少量的杂质。
[0025] 一种阀门驱动装置用弹簧制备方法，它包括以下步骤，
[0026] (1)冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1750°C，并通过拉丝 机拉成6mm的圆钢丝；
[0027] (2)冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单 个切断；
[0028] (3)淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1260°C，保温3. 5min， 然后出炉温度控制在1050°C，浸入常温状态的柴油介质中8s进行一次性淬火；
[0029] (4)回火：将油炉加热升温，温度控制在300°C，将弹簧放入热油中进行一次性退 火处理，时间控制在6min ;
[0030] (5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得 弹費成品。
[0031] 实施例3:
[0032] 本发明所述的一种阀门驱动装置用弹簧材料，它以重量份数计的各组分配比为， C ：0. 42%, Si ：0. 8%, Mn ：0. 82%, Cr ：13. 7%, B ：0. 18%, V ：0. 22%, Mo ：0. 4%, W ：1, 2%, P :彡0.04%，S :彡0.02%，余量为Fe和极少量的杂质。
[0033] 一种阀门驱动装置用弹簧制备方法，它包括以下步骤，
[0034] (1)冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1780°C，并通过拉丝 机拉成8mm的圆钢丝；
[0035] (2)冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单 个切断；
[0036] (3)淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1280°C，保温4min，然 后出炉温度控制在1080°C，浸入常温状态的柴油介质中12s进行一次性淬火；
[0037] (4)回火：将油炉加热升温，温度控制在320°C，将弹簧放入热油中进行一次性退 火处理，时间控制在7min ;
[0038] (5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得 弹費成品。
[0039] 本发明的一种阀门驱动装置用弹簧材料，主要力学性能数据见下表：
[0040]
[0041] 通过对本弹簧的材质、制造工艺进行改进，使之具有良好的机械性能，具备了较高 的强度及较好的韧性和塑性，降低了弹簧的疲劳性，提高了弹簧使用寿命；从而使阀门驱动 装置的整体达到安全运行、质量可靠、传动效率及执行准确度高、使用寿命长等优点，满足 实际使用要求。
[0042] 本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所 述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发 明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范 围内，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【主权项】
1. 一种阀门驱动装置用弹簧材料，其特征在于：它以重量份数计的各组分配比为，C: 0? 35 ~0? 45 %，Si :0? 65 ~0? 85 %，Mn :0? 75 ~0? 85 %，Cr :13. 5 ~14. 5 %，B :0? 1 ~ 0? 2%，V :0? 15 ~0? 25%，Mo :0? 25 ~0? 45%，W :0? 6-~I. 4%，P :彡 0? 04%，S :彡 0? 02%， 余量为Fe和极少量的杂质。2. 根据权利要求1所述的阀门驱动装置用弹簧材料，其特征在于：它以重量份数计的 各组分优选配比为，C :0? 36 ~0? 4%，Si :0? 7 ~0? 8%，Mn :0? 76 ~0? 84%，Cr :13. 6 ~ 14. 4 %，B :0? 12 ~0? 18 %，V :0? 16 ~0? 22 %，Mo :0? 3 ~0? 4 %，W :0? 8 ~1. 3 %，P : 彡0.04%，S :彡0.02%，余量为Fe和极少量的杂质。3. 根据权利要求1所述的阀门驱动装置用弹簧材料，其特征在于：它以重量份数计的 各组分优选配比为，C :0? 38%，Si :0? 75%，Mn :0? 80%，Cr :14. 0%，B :0? 16%，V :0? 2%， Mo :0. 35%，W :1%，P 0. 04%，S 0. 02%，余量为 Fe 和极少量的杂质。4. 一种根据权利要求1或2或3所述的阀门驱动装置用弹簧制备方法，其特征在于： 它包括以下步骤， (1) 冶炼：将各比例组分通过电熔炉冶炼，使出钢温度控制在1700~1800°C之间，并通 过拉丝机拉成4~15mm的圆钢丝； (2) 冷卷成形：采用冷卷成形机将圆钢丝冷卷绕制成形，并根据设定长度进行单个切 断； (3) 淬火：将弹簧放入高温热处理炉内进行升温，温度升至1200~1300°C之间，保温 2~5min，然后出炉温度控制在1000~1100°C之间，浸入常温状态的柴油介质中5~15s 进行一次性淬火； ⑷回火：将油炉加热升温，温度控制在260~380°C之间，将弹簧放入热油中进行一次 性退火处理，时间控制在5~IOmin ; (5)防腐：将回火后的弹簧清洁处理后，采用喷涂环氧树脂漆进行防腐保养，制得弹簧 成品。
【专利摘要】本发明涉及一种阀门驱动装置用弹簧材料及其制备方法，弹簧材料以重量份数计的各组分配比为，C：0.35～0.45％，Si：0.65～0.85％，Mn：0.75～0.85％，Cr：13.5～14.5％，B：0.1～0.2％，V：0.15～0.25％，Mo：0.25～0.45％，W：0.6-～1.4％，P：≤0.04％，S：≤0.02％，余量为Fe和极少量的杂质；弹簧制备方法包括冶炼、冷卷成形、淬火、回火和防腐。本发明通过对本弹簧的材质、制造工艺进行改进，使之具有良好的机械性能，具备了较高的强度及较好的韧性和塑性，降低了弹簧的疲劳性，提高了弹簧使用寿命。
【IPC分类】C22C38/32, C21D8/00, C22C33/04
【公开号】CN104975230
【申请号】CN201510366712
【发明人】徐晶, 张莹
【申请人】无锡市诚天诺执行器制造有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月29日