CN100561023C - 高压阀门配件的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压阀门配件的生产工艺，包括制取毛坯、机加工和热处理，制取毛坯的铁水中含有C3.4～3.6%、Si 0.8～1.0%、Mn＜0.04%、P＜0.04%、S＜0.01%、Ti＜0.01%、杂质＜0.08%，采用水平连铸工艺生产毛坯，其金相组织为退火态的铁素体100%，球化率＞85%，球数＞100个/mm2，缩松、夹杂及碳化物＜1%，将毛坯按标准要求的结构尺寸进行机加工，然后在880℃～920℃的温度进行等温淬火处理2小时后置入温度为340℃～380℃盐浴槽中，处理1.5～2小时，最后进行清洗并冷却至室温，本发明可降低材料成本，且加工性能好，既可提高加工效率，又可延长刀具寿命，其生产工艺合理，使产品的各项性能指标均优于现有产品。
Description
技术领域：
本发明涉及阀杆螺母、轴套、阀座、启闭件的生产工艺，特别是涉及一种高压阀门配件的生产工艺，其产品适合在碱性及中性环境中使用。
背景技术：
目前中国化工、石油、化肥、火电等行业使用的高压阀门全部采用原化工部1967年制定的标准，标准名为《高压管、管件及紧固件通用设计》，该标准中规定高压阀门螺杆套等部件的材质为铸铜合金，如铝黄铜25-6-3-3，合金牌号为ZCuZn25A16Fe3Mn3，该材料的抗拉强度为725-740Mpa、延伸率为7-10、HB为157，另一种称为D2，实际是铸态贝氏体球铁。上述两种材料价格高，加工性能差，加之我国又是缺少铜和镍的国家，上述材料大部分依靠进口，使产品的生产成本偏高。此外，现有高压阀门配件中的内外螺纹结构均采用的是圆根螺纹结构，标准中对圆根半径的尺寸规定的数值过小，使产品的弯曲疲劳强度偏低，达不到产品设计要求的使用寿命。
发明内容：
本发明针对现有技术的不足，提供一种高压阀门配件的生产工艺，该工艺可降低材料成本，且加工性能好，既可提高加工效率，又可延长刀具寿命，其生产工艺合理，使产品的各项性能指标均优于现有产品，本发明所采取的技术方案如下：
本发明包括制取毛坏、机加工和热处理，其特征在于
①熔炼铁水：(推荐成分)铁水中含有C 3.4～3.6％、Si 0.8～1.0％、Mn＜0.04％、P＜0.04％、S＜0.02％、Ti＜0.04％、杂质性元素总和＜0.08％；(最终处理完Si 2.4～2.7％)
②制取毛坯：采用水平连铸铸铁型材工艺生产毛坯或其他工艺生产的无缺陷毛坯，为获得均匀性、一致性最好的产品，毛坯的最佳选择：金相组织为退火态的铁素体100％，球化率＞85％，球数＞100个/mm2，缩松、夹杂及碳化物＜1％，毛坯的性能指标为抗拉强度大于450MPa，延伸率大于20％，硬度HB150～170；
③机加工：按标准规定的结构尺寸和正常机加工工艺加工高压阀门配件，其中外圆圆根螺纹的圆根半径比标准规定的数值大1.3倍，内孔梯形螺纹的根部圆根半径比标准规定的数值大1.3倍；用陶瓷或涂层刀具进行精切削，以车带磨产生的冷挤压过程提高光洁度和疲劳强度。
④热处理：将加工完的高压阀门配件进行等温淬火，加热温度应达到奥氏体化温度，即880℃～930℃，在此温度范围内取定保温温度值后，其变化幅度为±3℃，并在此保温温度值保持恒温0.5～2小时(时间根据壁厚确定)，且为保护气氛加热，然后将加热后的配件在短时间内置入盐浴槽中，以避免出现氧化、脱碳现象，盐浴为硝盐，温度为340℃～380℃，盐浴槽等温温度变化幅度为±3℃，并根据配件的壁厚，处理时间为0.5～2小时；本产品硬度差选择应合理，避免出现咬合现象。
⑤最后进行清洗并冷却至室温。
与现有技术相比，本发明解决了国内生产高压阀门配件产品所用材料问题，降低了生产成本，提高了生产效率，且产品的弯曲疲劳强度可达到420～480MPa，硬度HRC达到大于26，抗拉强度900～1050MPa，延伸率为7～13％，金相为残余奥氏体(＞40％)+针状铁素体，解决了套与杆之间的面压问题，优异的塑性可使单位面积实际压强减小，残于奥氏体受压产生高密度位错以及铁素体晶格扭曲，产生硬化效应，使阀杆套的梯形螺纹更加耐磨，产品强度更高。
具体实施方案：
本发明生产工艺包括制取毛坏、机加工和热处理：
①熔炼铁水：(推荐成分)铁水中含有C3.4～3.6％、Si0.8～1.0％、Mn＜0.04％、P＜0.04％、S＜0.02％、Ti＜0.04％、杂质性元素总和＜0.08％；(最终处理完Si2.4～2.7％)
②采用水平连铸铸铁型材工艺生产的毛坯及其他工艺生产的无缺陷毛坯，毛坯的金相组织为退火态的铁素体100％，球化率＞85％，球数＞100个/mm2，缩松、夹杂及碳化物＜1％，毛坯的性能指标为抗拉强度大于450MPa，延伸率大于20％，硬度HB150～170；
③机加工：按标准规定的结构尺寸和正常机加工工艺加工高压阀门配件，其中外圆圆根螺纹的圆根半径比标准规定的数值大1.3倍，内孔梯形螺纹的根部圆根半径比标准规定的数值大1.3倍；用陶瓷或涂层刀具进行切削，以车带磨产生的冷挤压过程提高光洁度和疲劳强度。
④热处理：将加工完的高压阀门配件进行等温淬火，加热温度应达到奥氏体化温度，即880℃～930℃，在此温度范围内取定保温温度值后，其变化幅度为±3℃，并在此保温温度值保持恒温0.5～2小时(时间根据壁厚确定)，且为保护气氛加热，然后将加热后的配件在短时间内置入盐浴槽中，以避免出现氧化、脱碳现象，盐浴为硝盐，温度为340℃～380℃，盐浴槽等温温度变化幅度为±3℃，并根据配件的壁厚，处理时间为0.5～2小时；本产品硬度选择应合理，避免出现咬合现象。
⑤最后进行清洗并冷却至室温。
Claims (1)
1、一种高压阀门配件的生产工艺，包括制取毛坯、机加工和热处理，其特征在于：
①熔炼铁水：铁水中含有C 3.4～3.6％、Si 0.8～1.0％、Mn＜0.04％、P＜0.04％、S＜0.02％、Ti＜0.04％、杂质性元素总和＜0.08％；
②制取毛坯：采用水平连铸铸铁型材工艺生产毛坯或其他工艺生产的无缺陷毛坯，为获得均匀性、一致性最好的产品，毛坯的最佳选择：金相组织为退火态的铁素体100％，球化率＞85％，球数＞100个/mm2，缩松、夹杂及碳化物＜1％，毛坯的性能指标为抗拉强度大于450MPa，延伸率大于20％，硬度HB150～170；
③机加工：按标准规定的结构尺寸和正常机加工工艺加工高压阀门配件，其中外圆圆根螺纹的圆根半径比标准规定的数值大1.3倍，内孔梯形螺纹的根部圆根半径比标准规定的数值大1.3倍；用陶瓷或涂层刀具进行精切削，以车带磨产生的冷挤压过程提高光洁度和疲劳强度；
④热处理：将加工完的高压阀门配件进行等温淬火，加热温度应达到奥氏体化温度，即880℃～930℃，在此温度范围内取定保温温度值后，其变化幅度为±3℃，并在此保温温度值保持恒温0.5～2小时，且为保护气氛加热，然后将加热后的配件在短时间内置入盐浴槽中，以避免出现氧化、脱碳现象，盐浴为硝盐，温度为340℃～380℃，盐浴槽等温温度变化幅度为±3℃，并根据配件的壁厚，处理时间为0.5～2小时，产品硬度选择应合理，避免出现咬合现象
⑤最后进行清洗并冷却至室温。
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