专利名称：一种不锈钢球阀的阀芯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种球阀，具体涉及一种不锈钢球阀的阀芯。
背景技术：
现代工业对各类不锈钢球阀的综合性能要求越来越高。在不断改善材料基体的条件下，对球阀阀芯表面性能的要求也不断地提高。氮化是提高阀芯的表面硬度，减小磨损的传统的处理方法，但采用氮化处理的阀芯已难以适应目前低磨损、低摩擦系数、高服役寿命的要求。现在应用较为广泛的替代处理方式为阀芯表面PVD (Physical Vapor Deposition ； 即物理气相沉积)镀层处理，但是阀芯的钢质基体材料相对PVD镀层而言比较软，在相对恶劣的工况下，PVD镀层与阀芯的钢质基体间的弹性模量差异过大会造成PVD镀层失效，影响阀芯的耐磨性以及服役寿命。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种不锈钢球阀的阀芯，该阀芯应具有低磨损、低摩擦系数、高服役寿命的特点。本实用新型可以通过以下技术方案来实现一种不锈钢球阀的阀芯，包括一个阀芯基体，其特征在于所述阀芯基体的外表面制有一层渗氮层，该渗氮层包含外层的氮化白亮层及内层的扩散层，或仅含有扩散层；该渗氮层的外表面镀有一层CrTiAlN (氮化铬钛铝)镀层。所述CrTiAlN镀层的厚度为2 8 μ m。所述渗氮层中氮化白亮层的厚度为1 15 μ m，扩散层的厚度为60 200 μ m。本实用新型的有益效果是阀芯基体的表面先通过渗氮形成一层扩散层(或增加一层致密的氮化白亮层)后，再镀一层CrTiAlN镀层，能够明显提高镀层和阀芯基体的结合力，使阀芯获得更高的表面硬度，进一步提高了阀芯的抗磨损性能，使阀芯的摩擦系数更低。
图1是本实用新型的主视结构示意图。图2是图1中A部的剖视结构放大示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明。如图1、图2所示，本实用新型所述的一种不锈钢球阀的阀芯，包括一个阀芯基体 3，其特征在于所述阀芯基体的外表面制有一层通过渗氮形成的总厚度为60 200μπι的渗氮层2，渗氮层为扩散层，或外层为致密的厚度为1 15 μ m的氮化白亮层而内层为扩散层；该致密的氮化白亮层或扩散层的外表面镀有一层CrTiAlN镀层1 (厚度为2 8 μ m)。[0013]本实用新型的制造方法是采用脉冲电源离子氮化炉对阀芯基体进行低温离子氮化处理，氮化保温阶段温度范围400 500°C，真空度120 500Pa，氮化气体成分为氮气和氢气的混合气体，其比例为2 1 1 6。可根据氮化气氛的比例来控制渗层组织，得到致密的化合物层或纯扩散层。根据阀芯的服役载荷来确定渗氮层深度，氮化保温4 12h， 渗层深度60 200 μ m。氮化后的阀芯清洗除渣、烘干后，在原始离子氮化表面进行CrTiAlN 镀层工艺处理，或者，将氮化后的阀芯表面抛光后进行CrTiAlN镀层表面处理，即可得到本实用新型。本实用新型具有低磨损、低摩擦系数、高服役寿命的特点；实际使用过程中的检测结果如下采用显微维氏硬度计测得离子氮化后的表面维氏硬度为1100 1300HV25gf，采用硬度法测得渗层 深度达到60 200 μ m, CrTiAlN镀层厚度约为2 8 μ m，硬度约3000HV， 结合力Lc彡60N,比磨损率为3X 10_16。
权利要求1.一种不锈钢球阀的阀芯，包括一个阀芯基体(3)，其特征在于所述阀芯基体的外表面制有一层渗氮层(2)，该渗氮层包含外层的氮化白亮层及内层的扩散层，或仅含有扩散层；该渗氮层的外表面镀有一层CrTiAlN镀层(1)。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢球阀的阀芯，其特征在于所述CrTiAlN镀层的厚度为2 8μπι。
3.根据权利要求1或2所述的一种不锈钢球阀的阀芯，其特征在于所述渗氮层(2)中氮化白亮层的厚度为1 15 μ m，扩散层的厚度为60 200 μ m。
专利摘要本实用新型涉及一种不锈钢球阀的阀芯。所要解决的技术问题是提供的阀芯应具有低磨损、低摩擦系数、高服役寿命的特点。技术方案是一种不锈钢球阀的阀芯，包括一个阀芯基体，其特征在于所述阀芯基体的外表面制有一层渗氮层，该渗氮层包含外层的氮化白亮层及内层的扩散层，或仅含有扩散层；该渗氮层的外表面镀有一层CrTiAlN(氮化铬钛铝)镀层。所述CrTiAlN镀层的厚度为2～8μm。所述渗氮层中氮化白亮层的厚度为1～15μm，扩散层的厚度为60～200μm。
文档编号F16K5/06GK201982710SQ20112003632
公开日2011年9月21日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者周仔麒, 周庆荣, 孙海林, 王军勇 申请人:浙江汇锦梯尔镀层科技有限公司