一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于阀门铸造的合金材料，合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.2-0.3%，Si：0.1-0.3%，Mn：0.5-0.8%，P：0.015-0.030%，S：0.010-0.025%，Cr：0.20-0.50%，Ni：0.12-0.35%，Mo：0.1-0.2%，Cu：0.05-0.25%，V：0.02-0.03%，稀土：0.12-0.15%，其余为Fe和微量杂质；本发明专利技术还公开了一种用于阀门铸造的合金材料的处理工艺；本发明专利技术不仅提高了阀门抗腐蚀性、耐磨性和抗氧化性，能适应各种恶劣的环境中工作，强度高，而且使用寿命长，降低了成本，并且提高了耐高温能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺
本专利技术涉及用于阀门铸造的合金材料，具体的说是一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺。
技术介绍
目前阀门的运用在很多领域起到关键的作用，由于阀门的使用环境受到其材质的影响，并且阀门也存在缺陷，如：耐磨擦能力低，耐高温性能差，强度低，使用寿命短等，针对这些缺陷，本专利技术提出了一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺，提高阀门的耐摩擦能力和耐高温能力，增加其强度和使用寿命，降低成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺，不仅提高了阀门抗腐蚀性、耐磨性和抗氧化性，能适应各种恶劣的环境中工作，强度高，而且使用寿命长，降低了成本，并且提高了耐高温能力。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是通过以下方式实现的：一种用于阀门铸造的合金材料，合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.2-0.3％，Si：0.1-0.3％，Mn：0.5-0.8％，P：0.015-0.030％，S：0.010-0.025％，Cr：0.20-0.50％，Ni：0.12-0.35％，Mo：0.1-0.2％，Cu：0.05-0.25％，V：0.02-0.03％，稀土：0.12-0.15％，其余为Fe和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3-5.5％，Pr：12.4-12.6％，Dy：3.6-3.9％，Ac：7.6-7.8％，Nd：5.8-6.0％，Sm：11.5-11.8％，Ce：15.3-15.5％，Lu：13-15％，余量为La；这样，加入Mo元素，能提高耐腐蚀性和强度，加入V元素，在热处理中能细化晶粒，可加大其强度、韧性、抗腐蚀、耐磨和承受冲击负荷的等，加入P元素，能细化晶粒和降低其过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀，加入Cr和Ni微量元素，能提高其耐磨才能力和增加其强度，提高其熔点，增加抗高温的能力，同时还加入了稀土元素，在锻造过程中形成致密的晶粒，并且分布均匀，增加其强度，改善其综合性能，产生意想不到的技术效果。本专利技术还提供了一种用于阀门铸造的合金材料的处理工艺，该处理工艺按以下步骤进行：步骤(1)：在电弧炉冶炼过程中，先将炉温升至350-450℃后加入合金材料，然后加热至1200-1500℃，保温1-2h；步骤(2)：经过LF炉精炼，精炼温度为1680-1720℃，成份微调，时间在2-3h，全程吹氮气搅拌，使化学成份达到组分要求，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1520～1530℃，真空度48-50帕，抽气时间在4-6h；步骤(3)：在1420～1450℃的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温度保持在560-580℃，保温时间为48-60h，最后空冷至室温,然后放入喷涂设备中向阀门部件表面喷涂石墨粉末，厚度在0.5-0.8mm；步骤(4)：将锻造好的阀门部件进行第一次热处理：将各个部件加热到530-535℃，保温30-45min，然后用水冷以12-15℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到850-855℃，用油冷以13-15℃/s的冷却至室温；步骤(5)：将锻造好的阀门部件进行第二次热处理：将各个部件加热到1020-1030℃，保温5-8h，然后风冷以20-25℃/s的速度冷却至室温，最后清洗表面，检验尺寸。这样，通过合理的锻造工艺，在LF炉精炼冶炼，保证了冶炼的质量，并且在真空脱气炉进行脱气，用氩气保护模铸，避免了产品中产生气孔，进一步提高产品的质量，将锻造好的毛坯进行两次热处理，显著提高阀门的抗腐蚀性和耐磨性，提高产品的使用寿命，降低成本，并且在阀门部件的表面喷涂石墨粉末，增加其表面的耐磨性和强度。本专利技术进一步限定的技术方案是：前述的用于阀门铸造的合金材料，合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.2％，Si：0.1％，Mn：0.5％，P：0.015％，S：0.010％，Cr：0.20％，Ni：0.12％，Mo：0.1％，Cu：0.05％，V：0.02％，稀土：0.12％，其余为Fe和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3％，Pr：12.4％，Dy：3.6％，Ac：7.6％，Nd：5.8％，Sm：11.5％，Ce：15.3％，Lu：13％，余量为La。前述的用于阀门铸造的合金材料，合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.25％，Si：0.2％，Mn：0.6％，P：0.02％，S：0.02％，Cr：0.30％，Ni：0.25％，Mo：0.15％，Cu：0.15％，V：0.025％，稀土：0.13％，其余为Fe和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.4％，Pr：12.5％，Dy：3.7％，Ac：7.7％，Nd：5.9％，Sm：11.6％，Ce：15.4％，Lu：14％，余量为La。前述的用于阀门铸造的合金材料，合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.3％，Si：0.3％，Mn：0.8％，P：0.030％，S：0.025％，Cr：0.50％，Ni：0.35％，Mo：0.2％，Cu：0.25％，V：0.03％，稀土：0.15％，其余为Fe和微量杂质；稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.5％，Pr：12.6％，Dy：3.9％，Ac：7.8％，Nd：6.0％，Sm：11.8％，Ce：15.5％，Lu：15％，余量为La。前述的用于阀门铸造的合金材料的处理工艺，步骤(1)中先将电弧炉炉温升至350℃后加入合金材料，然后加热至1200℃，保温1h；步骤(2)中LF炉精炼温度为1680℃，成份微调，时间在2h，全程吹氮气搅拌，使化学成份达到组分要求，并用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1520℃，真空度48帕，抽气时间在4h；步骤(3)中在1420℃的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温度保持在560℃，保温时间为48h，阀门部件表面喷涂石墨粉末，厚度为0.5mm；步骤(4)中第一次热处理：将各个部件加热到530℃，保温30min，然后用水冷以12℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到850℃，用油冷以13℃/s的冷却至室温；步骤(5)中第二次热处理：将各个部件加热到1020℃，保温5h，然后风冷以20℃/s的速度冷却至室温，最后清洗表面，检验尺寸。前述的用于阀门铸造的合金材料的处理工艺，步骤(1)中先将电弧炉炉温升至450℃后加入合金材料，然后加热至1500℃，保温2h；步骤(2)中LF炉精炼温度为1720℃，成份微调，时间在3h，全程吹氮气搅拌，使化学成份达到组分要求，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1530℃，真空度50帕，抽气时间在6h；步骤(3)中在1450℃的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温度保持在580℃，保温时间为60h，阀门部件表面喷涂石墨粉末，厚度为0.6mm；步骤(4)中第一次热处理：将各个部件加热到535℃，保温45min，然后用水冷以15℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到855℃，用油冷以15℃/s的冷却至室温；步骤(5)中将锻造好的阀门部件进行第二次热处理：将各个部件加热到1030℃，保温8h，然后风冷以25℃/s的速度冷却至室温，最后清洗表面，检验尺寸。前述的用于阀门铸造的合金材料的处理工艺，步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于阀门铸造的合金材料，其特征在于：所述合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.2‑0.3%，Si：0.1‑0.3%，Mn：0.5‑0.8%，P：0.015‑0.030%，S：0.010‑0.025%，Cr：0.20‑0.50%，Ni：0.12‑0.35%，Mo：0.1‑0.2%，Cu：0.05‑0.25%，V：0.02‑0.03%，稀土：0.12‑0.15%，其余为Fe和微量杂质；所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3‑5.5%，Pr：12.4‑12.6%，Dy：3.6‑3.9%，Ac：7.6‑7.8%，Nd：5.8‑6.0%，Sm：11.5‑11.8%，Ce：15.3‑15.5%，Lu：13‑15%，余量为La。

【技术特征摘要】
1.一种用于阀门铸造的合金材料，其特征在于：所述合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.2-0.3％，Si：0.1-0.3％，Mn：0.5-0.8％，P：0.015-0.030％，S：0.010-0.025％，Cr：0.20-0.50％，Ni：0.12-0.35％，Mo：0.1-0.2％，Cu：0.05-0.25％，V：0.02-0.03％，稀土：0.12-0.15％，其余为Fe和微量杂质；所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3-5.5％，Pr：12.4-12.6％，Dy：3.6-3.9％，Ac：7.6-7.8％，Nd：5.8-6.0％，Sm：11.5-11.8％，Ce：15.3-15.5％，Lu：13-15％，余量为La；所述用于阀门铸造的合金材料的处理工艺，该处理工艺按以下步骤进行：步骤(1)：在电弧炉冶炼过程中，先将炉温升至350-450℃后加入合金材料，然后加热至1200-1500℃，保温1-2h；步骤(2)：经过LF炉精炼，精炼温度为1680-1720℃，成份微调，时间在2-3h，全程吹氮气搅拌，使化学成份达到组分要求，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1520～1530℃，真空度48-50帕，抽气时间在4-6h；步骤(3)：在1420～1450℃的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温度保持在560-580℃，保温时间为48-60h，最后空冷至室温,然后放入喷涂设备中向阀门部件表面喷涂石墨粉末，厚度在0.5-0.8mm；步骤(4)：将锻造好的阀门部件进行第一次热处理：将各个部件加热到530-535℃，保温30-45min，然后用水冷以12-15℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到850-855℃，用油冷以13-15℃/s的冷却至室温；步骤(5)：将阀门部件进行第二次热处理：将各个部件加热到1020-1030℃，保温5-8h，然后风冷以20-25℃/s的速度冷却至室温，最后清洗表面，检验尺寸。2.根据权利要求1所述的用于阀门铸造的合金材料，其特征在于：所述合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.2％，Si：0.1％，Mn：0.5％，P：0.015％，S：0.010％，Cr：0.20％，Ni：0.12％，Mo：0.1％，Cu：0.05％，V：0.02％，稀土：0.12％，其余为Fe和微量杂质；所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3％，Pr：12.4％，Dy：3.6％，Ac：7.6％，Nd：5.8％，Sm：11.5％，Ce：15.3％，Lu：13％，余量为La。3.根据权利要求1所述的用于阀门铸造的合金材料，其特征在于：所述合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.25％，Si：0.2％，Mn：0.6％，P：0.02％，S：0.02％，Cr：0.30％，Ni：0.25％，Mo：0.15％，Cu：0.15％，V：0.025％，稀土：0.13％，其余为Fe和微量杂质；所述稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.4％，Pr：12.5％，Dy：3.7％，Ac：7.7％，Nd：5.9％，Sm：11.6％，Ce：15.4％，Lu：14％，余量为La。4.根据权利要求1所述的用于阀门铸造的合金材料，其特征在于：所述合金材料的化学成分的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，
申请(专利权)人：盐城奥克阀门有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32