一种耐腐蚀球阀的阀芯及其处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种耐腐蚀球阀的阀芯，其阀芯上喷涂有耐腐蚀的合金涂层，合金涂层由镍基合金粉末和石墨粉末组成，镍基合金粉末按重量百分比化学成分为：Ti：0.5-1.2%，Cr：18-20%，Si：2.4-4.2%，P：3.0-3.5%，Mo：3.2-3.8%，Fe：5-10%，C：1-1.5%，Cu：1.2-2.4%，复合稀土1-2.8%，其余为Ni；耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺包括下列步骤:㈠通过机械混合方式获得镍基合金粉末和石墨粉末的混合物；㈡然后进入喷涂设备中；㈢再将阀芯加热到1000-1200℃，然后进入第一冷却工序冷却到室温，然后进入第二冷却工序冷却至室温；㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
【专利说明】一种耐腐蚀球阀的阀芯及其处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种球阀的阀芯，具体的说是一种耐腐蚀球阀的阀芯及其处理工艺。【背景技术】
[0002]目前，国内外对于阀门的使用越来越广泛，而且使用的环境越来越恶劣，对于阀门的要求也越来越高，因此，对于阀芯的要求也不断在提升，阀芯的耐磨性，耐腐蚀性，耐高温能力等问题日趋突出，阀芯长期处于液体中，受到液体的冲击，腐蚀等，造成阀芯的使用寿命大大缩短，更换频繁，大大增加了生产成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种耐腐蚀球阀的阀芯及其处理工艺，提高阀芯的耐磨性，耐腐蚀性等,增加阀芯的使用寿命,节约成本,降低故障率。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方法来实现的:
一种耐腐蚀球阀的阀芯，其阀芯上喷涂有耐腐蚀的合金涂层，合金涂层由镍基合金粉末和石墨粉末组成，镍基合金粉末与石墨粉末的重量百分比为:3:1 ;镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti:0.5-1.2%, Cr: 18-20%，S1:2.4-4.2%, P:3.0-3.5%, Mo:3.2-3.8%,Fe:5-10%, C:1-1.5%, Cu:1.2-2.4%,复合稀土 1-2.8%，其余为 Ni ；
复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:14?28%，Dy: 12?18%，Sc: 10?15%，Sm:6?10%，Ce:15?35%，Pr:13?21% ;以上各组分之和为100%。
[0005]耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，该工艺包括下列步骤:
㈠通过机械混合方式获得镍基合金粉末和石墨粉末的混合物，粉末粒度在250-300目，然后送入干燥器中进行干燥，干燥温度为70-95°C，干燥时间为:15-30min，然后把混合好的合金涂层装入喷涂设备中；
㈡将加工好的阀芯先进行水洗，然后送入干燥设备进行干燥处理，干燥温度在80-90 °C，干燥时间为5-10min，然后空冷至室温；将冷却后的阀芯送入中频加热炉加热到400-450°C，然后进入喷涂设备中，用喷枪向阀芯表面均匀喷涂合金涂层，厚度为0.03-0.08mm，然后迅速加热到 500_650°C，保温 15min ；
㈢再将阀芯加热到1000-1200°C，保温12-15min，然后进入第一冷却工序冷却到室温，然后阀芯在进入回火炉中加热到500-550°C，然后进入第二冷却工序冷却至室温；
㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
[0006]本发明，通过在阀芯表面均匀的涂覆镍基合金和石墨层，增加了阀芯的耐腐蚀，耐磨，耐高温的能力，加Cu提高镍在还原性介质中的耐蚀性，以及在充气的高速流动海水中均匀的钝性；Cr赋予镍在氧化条件下的抗蚀能力，以及高温下的抗氧化、抗硫化的能力；Mo显著提高镍在还原性酸中的抗蚀性；在镍合金中同时加入Cr，Mo元素，可同时改善其在氧化性介质和还原性介质中的耐蚀性。
[0007]本发明的进一步限定技术方案是: 前述耐腐蚀球阀的阀芯，镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:T1:0.5%，Cr:18%,Si:2.4%, P:3.0%, Mo:3.2%, Fe:5%，C: 1%, Cu:1.2%,复合稀土 1%,其余为 Ni ；
复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:14%, Dy:12%，Sc:10%，Sm:10%，Ce:33%，Pr:21%。
[0008]前述耐腐蚀球阀的阀芯，镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti:1.2%，Cr:20%, Si:4.2%, P:3.5%, Mo:3.8%, Fe:10%，C:1.5%, Cu:2.4%,复合稀土 2.8%，其余为 Ni ；
复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:28%, Dy:18%，Sc:15%，Sm:10%，Ce:16%，Pr:13%。
[0009]前述耐腐蚀球阀的阀芯，镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti:1%, Cr:19%, Si:4%, P:3.2%, Mo:3.6%, Fe:8%, C:1.3%, Cu:2.2%,复合稀土 1.8%，其余为 Ni ；
复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:22%, Dy:16%，Sc:12%，Sm:8%，Ce:20%，Pr:22%。
[0010]前述耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，第一冷却工序:采用水冷以22_25°C /s的冷却速率将阀芯水冷至700-750°C，然后采用风冷以5-15°C /s的冷却速率将阀芯冷至200-240 0C，然后空冷至室温。
[0011]前述耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，第二冷却工序:采用水冷与空冷结合，先采用水冷以5-10°C /s的冷却速率将阀芯水冷至360-400°C，然后空冷至250-280°C，再采用水冷以10-20°C /s的冷却速率将阀芯水冷至150-180°C，最后空冷至室温。
[0012]本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明通过加入适含量的复合稀土，可明显改善金属坯材的晶型结构，使之坚韧，冷加工性能改善，并可以最大限度地获得稀土元素收得率，并使其在合金涂层中均匀分布，明显增加其强度，耐磨性，抗腐蚀性，获得了意想不到的技术效果。
[0013]本发明，通过在阀芯表面均匀的涂覆镍基合金和石墨层，增加了阀芯的耐腐蚀，耐磨，耐高温的能力，加Cu提高镍在还原性介质中的耐蚀性，以及在充气的高速流动海水中均匀的钝性；Cr赋予镍在氧化条件下的抗蚀能力，以及高温下的抗氧化、抗硫化的能力；Mo显著提高镍在还原性酸中的抗蚀性；在镍合金中同时加入Cr，Mo元素，可同时改善其在氧化性介质和还原性介质中的耐蚀性。
[0014]本发明，实现了对耐腐蚀球阀的阀芯表面包覆一层合金涂层，不仅增加了阀芯的强度，而且增加了阀芯的抗腐蚀性，耐磨性，抗氧化性，增加了阀芯的使用寿命，节约了大量的资源，节约成本。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
一种耐腐蚀球阀的阀芯，其阀芯上喷涂有耐腐蚀的合金涂层，合金涂层由镍基合金粉末和石墨粉末组成，镍基合金粉末与石墨粉末的重量百分比为:3:1 ;镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti:0.5%, Cr:18%, S1:2.4%, P:3.0%, Mo:3.2%, Fe:5%, C: 1%, Cu:1.2%,复合稀土 1%，其余为Ni ；
复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:14%, Dy:12%，Sc:10%，Sm:10%，Ce:33%，Pr:21%。[0016]耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，该工艺包括下列步骤:
㈠通过机械混合方式获得镍基合金粉末和石墨粉末的混合物，粉末粒度在250目，然后送入干燥器中进行干燥，干燥温度为70°C，干燥时间为:15min，然后把混合好的合金涂层装入喷涂设备中。
[0017]㈡将加工好的阀芯先进行水洗，然后送入干燥设备进行干燥处理，干燥温度在80°C，干燥时间为5min，然后空冷至室温；将冷却后的阀芯送入中频加热炉加热到400°C，然后进入嗔涂设备中，用嗔枪向阀芯表面均勾嗔涂合金涂层，厚度为0.03mm,然后迅速加热到 500。。，保温 15min。
[0018]㈢再将阀芯加热到1000°C，保温12min，然后进入第一冷却工序:采用水冷以220C /s的冷却速率将阀芯水冷至700°C，然后采用风冷以5°C /s的冷却速率将阀芯冷至200°C，然后空冷至室温，然后阀芯在进入回火炉中加热到500°C，然后进入第二冷却工序:采用水冷与空冷结合，先采用水冷以5°C /s的冷却速率将阀芯水冷至360°C，然后空冷至250°C，再采用水冷以10°C /s的冷却速率将阀芯水冷至150°C，最后空冷至室温。
[0019]㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
[0020]实施例2
一种耐腐蚀球阀的阀芯，其阀芯上喷涂有耐腐蚀的合金涂层，合金涂层由镍基合金粉末和石墨粉末组成，镍基合金粉末与石墨粉末的重量百分比为:3:1 ;镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti:1.2%, Cr:20%, S1:4.2%, P:3.5%, Mo:3.8%, Fe:10%, C:1.5%, Cu:
2.4%，复合稀土 2.8%，其余为Ni ；
复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:28%, Dy:18%，Sc:15%，Sm:10%，Ce:16%，Pr:13%。
[0021]耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，该工艺包括下列步骤:
㈠通过机械混合方式获得镍基合金粉末和石墨粉末的混合物，粉末粒度在280目，然后送入干燥器中进行干燥，干燥温度为80°C，干燥时间为:20min，然后把混合好的合金涂层装入喷涂设备中。
[0022]㈡将加工好的阀芯先进行水洗，然后送入干燥设备进行干燥处理，干燥温度在85°C，干燥时间为8min，然后空冷至室温；将冷却后的阀芯送入中频加热炉加热到420°C，然后进入嗔涂设备中，用嗔枪向阀芯表面均勾嗔涂合金涂层，厚度为0.05mm,然后迅速加热到 600。。，保温 15min。
[0023]㈢再将阀芯加热到1100°C，保温13min，然后进入第一冷却工序:采用水冷以240C /s的冷却速率将阀芯水冷至720°C，然后采用风冷以10°C /s的冷却速率将阀芯冷至220°C，然后空冷至室温，然后阀芯在进入回火炉中加热到520°C，然后进入第二冷却工序:采用水冷与空冷结合，先采用水冷以8V /s的冷却速率将阀芯水冷至380°C，然后空冷至260°C，再采用水冷以15°C /s的冷却速率将阀芯水冷至160°C，最后空冷至室温。
[0024]㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
[0025]实施例3
一种耐腐蚀球阀的阀芯，其阀芯上喷涂有耐腐蚀的合金涂层，合金涂层由镍基合金粉末和石墨粉末组成，镍基合金粉末与石墨粉末的重量百分比为:3:1 ;镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti: 1%, Cr:19%, Si:4%, P:3.2%, Mo:3.6%, Fe:8%, C:1.3%, Cu:2.2%,复合稀土 1.8%，其余为Ni ；
复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:22%, Dy:16%，Sc:12%，Sm:8%，Ce:20%，Pr:22%。
[0026]耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，该工艺包括下列步骤:
㈠通过机械混合方式获得镍基合金粉末和石墨粉末的混合物，粉末粒度在300目，然后送入干燥器中进行干燥，干燥温度为95°C，干燥时间为:30min，然后把混合好的合金涂层装入喷涂设备中。
[0027]㈡将加工好的阀芯先进行水洗，然后送入干燥设备进行干燥处理，干燥温度在90°C，干燥时间为lOmin，然后空冷至室温；将冷却后的阀芯送入中频加热炉加热到450°C，然后进入嗔涂设备中，用嗔枪向阀芯表面均勾嗔涂合金涂层，厚度为0.08mm,然后迅速加热到 650°C，保温 15min。
[0028]㈢再将阀芯加热到1200°C，保温15min，然后进入第一冷却工序:采用水冷以250C /s的冷却速率将阀芯水冷至750°C，然后采用风冷以15°C /s的冷却速率将阀芯冷至240°C，然后空冷至室温，然后阀芯在进入回火炉中加热到550°C，然后进入第二冷却工序:采用水冷与空冷结合，先采用水冷以10°C /s的冷却速率将阀芯水冷至400°C，然后空冷至280°C，再采用水冷以20°C /s的冷却速率将阀芯水冷至180°C，最后空冷至室温。
[0029]㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
[0030]这样，实现了对耐腐蚀球阀的阀芯表面包覆一层合金涂层，不仅增加了阀芯的强度，而且增加了阀芯的抗腐蚀性，耐磨性，抗氧化性，增加了阀芯的使用寿命，节约了大量的资源，节约成本。
[0031]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【权利要求】
1.一种耐腐蚀球阀的阀芯，其阀芯上喷涂有耐腐蚀的合金涂层，其特征在于:所述合金涂层由镍基合金粉末和石墨粉末组成，所述镍基合金粉末与石墨粉末的重量百分比为:3:1 ;所述镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti:0.5-1.2%，Cr =18-20%, Si:2.4-4.2%, P:3.0-3.5%, Mo:3.2-3.8%, Fe:5_10%，C:1_1.5%, Cu:1.2-2.4%,复合稀土1-2.8%，其余为 Ni ； 所述复合稀土中，按重量百分比包含以下成分=La:14~28%，Dy: 12~18%，Sc: 10~15%, Sm:6 ~10%，Ce:15 ~35%，Pr:13 ~21% ;以上各组分之和为 100%。
2.根据权利要求1所述耐腐蚀球阀的阀芯，其特征在于:所述镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti:0.5%, Cr:18%, S1:2.4%, P:3.0%, Mo:3.2%, Fe:5%, C:1%, Cu:1.2%,复合稀土 1%，其余为Ni ； 所述复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:14%, Dy:12%，Sc:10%，Sm:10%，Ce:33%, Pr:21%。
3.根据权利要求1所述耐腐蚀球阀的阀芯，其特征在于:所述镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti:1.2%, Cr:20%, S1:4.2%, P:3.5%, Mo:3.8%, Fe:10%,C:1.5%, Cu:2.4%,复合稀土 2.8%，其余为Ni ； 所述复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:28%, Dy:18%，Sc:15%，Sm: 10%, Ce:16%, Pr:13%。
4.根据权利要求1所述耐腐蚀球阀的阀芯，其特征在于:所述镍基合金粉末按重量百分比化学成分为:Ti: 1% , Cr:19%, Si:4%, P:3.2%, Mo:3.6%, Fe:8%, C:1.3%, Cu:2.2%,复合稀土 1.8%，其余为Ni ； 所述复合稀土中，按重量百分比包含以下成分:La:22%, Dy:16%，Sc:12%，Sm:8%，Ce:20%, Pr:22%。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，其特征在于:该工艺包括下列步骤: ㈠通过机械混合方式获得镍基合金粉末和石墨粉末的混合物，粉末粒度在250-300目，然后送入干燥器中进行干燥，干燥温度为70-95°C，干燥时间为:15-30min，然后把混合好的合金涂层装入喷涂设备中； ㈡将加工好的阀芯先进行水洗，然后送入干燥设备进行干燥处理，干燥温度在80-90 °C，干燥时间为5-10min，然后空冷至室温；将冷却后的阀芯送入中频加热炉加热到400-450°C，然后进入喷涂设备中，用喷枪向阀芯表面均匀喷涂合金涂层，厚度为0.03-0.08mm，然后迅速加热到 500_650°C，保温 15min ； ㈢再将阀芯加热到1000-1200°C，保温12-15min，然后进入第一冷却工序冷却到室温，然后阀芯在进入回火炉中加热到500-550°C，然后进入第二冷却工序冷却至室温； ㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
6.根据权利要求5所述耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，其特征在于:所述第一冷却工序:采用水冷以22-25°C /s的冷却速率将阀芯水冷至700-750°C，然后采用风冷以5_15°C /s的冷却速率将阀芯冷至200-240°C，然后空冷至室温。
7.根据权利要求5所述耐腐蚀球阀的阀芯的处理工艺，其特征在于:所述第二冷却工序:采用水冷与空冷结合，先采用水冷以5-10°C /s的冷却速率将阀芯水冷至360-400°C，然后空冷至250-280°C，再采用水冷以10-20°C /s的冷却速率将阀芯水冷至150_180°C，最后空冷至室温。
【文档编号】F16K5/08GK103615563SQ201310659490
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】陈雨民 申请人:镇江市华阳机电制造有限公司