CN103615563B - 一种耐腐蚀球阀的阀芯及其处理工艺 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
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
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
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。
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%，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；
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%。
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℃，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℃，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℃，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℃，保温15min；
㈢再将阀芯加热到1000-1200℃，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℃，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。
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。
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：Ti：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%。
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%。
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%。
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℃/s的冷却速率将阀芯水冷至700-750℃，然后采用风冷以5-15℃/s的冷却速率将阀芯冷至200-240℃，然后空冷至室温。
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℃/s的冷却速率将阀芯水冷至360-400℃，然后空冷至250-280℃，再采用水冷以10-20℃/s的冷却速率将阀芯水冷至150-180℃，最后空冷至室温。
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。
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。
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
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%，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%。
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℃，干燥时间为：15min，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℃，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℃，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0.03mm，然后迅速加热到500℃，保温15min。
㈢再将阀芯加热到1000℃，保温12min，然后进入第一冷却工序：采用水冷以22℃/s的冷却速率将阀芯水冷至700℃，然后采用风冷以5℃/s的冷却速率将阀芯冷至200℃，然后空冷至室温，然后阀芯在进入回火炉中加热到500℃，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℃/s的冷却速率将阀芯水冷至360℃，然后空冷至250℃，再采用水冷以10℃/s的冷却速率将阀芯水冷至150℃，最后空冷至室温。
㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
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%，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%。
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℃，干燥时间为：20min，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85℃，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℃，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0.05mm，然后迅速加热到600℃，保温15min。
㈢再将阀芯加热到1100℃，保温13min，然后进入第一冷却工序：采用水冷以24℃/s的冷却速率将阀芯水冷至720℃，然后采用风冷以10℃/s的冷却速率将阀芯冷至220℃，然后空冷至室温，然后阀芯在进入回火炉中加热到520℃，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8℃/s的冷却速率将阀芯水冷至380℃，然后空冷至260℃，再采用水冷以15℃/s的冷却速率将阀芯水冷至160℃，最后空冷至室温。
㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
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%。
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℃，干燥时间为：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90℃，干燥时间为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450℃，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0.08mm，然后迅速加热到650℃，保温15min。
㈢再将阀芯加热到1200℃，保温15min，然后进入第一冷却工序：采用水冷以25℃/s的冷却速率将阀芯水冷至750℃，然后采用风冷以15℃/s的冷却速率将阀芯冷至240℃，然后空冷至室温，然后阀芯在进入回火炉中加热到550℃，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℃/s的冷却速率将阀芯水冷至400℃，然后空冷至280℃，再采用水冷以20℃/s的冷却速率将阀芯水冷至180℃，最后空冷至室温。
㈣将冷却后的阀芯检验，入库。
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。
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。
Claims (6)
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％，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；
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％，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；
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.如权利要求1-3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℃，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℃，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℃，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℃，保温15min；
㈢再将阀芯加热到1000-1200℃，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℃，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。
5.根据权利要求4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℃/s的冷却速率将阀芯水冷至700-750℃，然后采用风冷以5-15℃/s的冷却速率将阀芯冷至200-240℃，然后空冷至室温。
6.根据权利要求4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℃/s的冷却速率将阀芯水冷至360-400℃，然后空冷至250-280℃，再采用水冷以10-20℃/s的冷却速率将阀芯水冷至150-180℃，最后空冷至室温。
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