一种高硬度耐冲刷复合截止阀阀体的铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度耐冲刷复合截止阀阀体的铸造方法，包括以下步骤：（1）配制浇注液，其中浇注液的化学成分重量百分比如下：C：0.22%‑0.26%，Si：0.25%‑0.45%，Mn：0.60%‑0.80%，Ni：0.50%‑0.70%，Cu：0.25%‑0.45%，B：0.15%‑0.25%，P≤0.03%，S≤0.02%，余量为Fe，（2）配制铸渗涂料，（3）浇注阀体，（4）热处理以及精整。通过本发明专利技术铸造方法得到的截止阀阀体，表面形成均匀、稳定的铸渗复合层，且具有高硬度和优良的耐冲刷性能，成品率高，质量稳定、外观质量以及使用性能好、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阀门铸造
，尤其涉及一种高硬度耐冲刷复合截止阀阀体的铸造方法。
技术介绍
阀门是流动物料输送和控制的重要部件，在使用中，除了要满足温度、压力等技术指标的要求外，还要适应不同性质物料的不同需要，如腐蚀、磨损、粘附等。同时，阀门的密封性能和使用寿命也是十分重要的技术指标。铸渗法是将合金粉等原料调成涂料涂刷在铸型表面，浇注时基体金属液浸透涂料毛细孔隙，依靠金属液热量使合金粉末熔解、熔化，与基体金属融合为一体，从而在铸件表面形成具有良好性能的表面复合层。铸渗技术在提升铸件性能的同时，具有不需要专用设备、工艺简单、生产周期短、成本低廉的优点。但是，由于铸渗技术容易发生气孔、夹渣及表面复合层厚度不均等问题，在实际应用于阀体生产时导致铸造缺陷，影响阀体的外观质量及使用寿命。文献《铸渗法提高铸钢阀门耐磨性的研究》使用铸渗工艺制得耐冲刷性能好的阀门，提高了阀门的使用寿命，但其同时也指出，铸渗层质量稳定性差的问题仍然存在，还有待进一步改进。因此，选择合适加工温度、合适的基材及铸渗涂料、优化铸造方法，改善铸渗工艺复合阀体铸件的质量稳定性至关重要。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种质量稳定、外观质量以及使用性能好、使用寿命长的高硬度耐冲刷复合截止阀阀体的铸造方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高硬度耐冲刷复合截止阀阀体的铸造方法，包括以下步骤：（1）配制浇注液，所述浇注液的化学成分重量百分比如下：C：0.22%-0.26%，Si：0.25%-0.45%，Mn：0.60%-0.80%，Ni：0.50%-0.70%，Cu：0.25%-0.45%，B：0.15%-0.25%，P≤0.03%，S≤0.02%，余量为Fe，将各原料在中频感应电炉中于1580-1620℃熔炼，调整化学成分后即得浇注液；（2）配制铸渗涂料，所述铸渗涂料由下列重量份的原料制成：200-300目钛铁粉40-50，200-300目氮化钛5-10，聚乙烯醇0.5-1，松香0.1-0.2，丙烯酸0.1-0.2，过硫酸铵0.01-0.015，硅酸锂2-4，氟化钠1-2，碳纳米管1-2，羧甲基纤维素0.1-0.2，硅烷偶联剂KH-550 0.5-1；所述铸渗涂料的制备方法是先将碳纳米管、松香和硅烷偶联剂KH-550加入适量乙醇中搅拌分散均匀，然后加入钛铁粉、氮化钛搅拌1-2h，干燥除去乙醇后100-120℃处理0.5-1h，得A组分；先将聚乙烯醇加入适量水中85-95℃溶解完全，然后加入丙烯酸和过硫酸铵60-70℃搅拌2-4h，冷却后得B组分；将A组分、B组分与其余原料混合研磨均匀，即得铸渗涂料；（3）浇注阀体，先将砂芯于220-240℃烘干处理4-6h，然后将铸渗涂料均匀涂覆在砂芯表面，涂覆厚度为1.5-2.5mm，再于160-180℃处理1-2h，然后合箱，再将浇注液于1520-1560℃条件下浇注，以20-30℃/小时冷却至室温，然后进行精整；（4）热处理，将步骤（3）处理后的阀体于200-300℃保温处理2-4h，然后以60-80℃/小时缓慢升温至800-850℃保温处理6-8h，再以30-50℃/小时缓慢降温至600-650℃保温处理4-6h，最后以50-60℃/小时缓慢降至室温，再次精整后得到成品。本专利技术的优点是：本专利技术利用碳纳米管、松香和硅烷偶联剂KH-550对钛铁粉、氮化钛进行表面包覆改性作为铸渗层材料，对合金粉体有良好的表面保护作用，提高与金属液的润湿性能，增强界面冶金结合强度；将丙烯酸改性聚乙烯醇作为粘结剂，结合强度高，且能形成稳定的毛细空隙，改善金属液与铸渗涂料之间的润湿性，有利于形成均匀、稳定的铸渗层；再通过其余原料的混合研磨加工，得到的铸渗涂料经过浇注与金属基体相熔合，得到的复合阀体基体经过热处理、精整等后续处理步骤，最终得到成品。通过本专利技术铸造方法得到的截止阀阀体，表面形成均匀、稳定的铸渗复合层，且具有高硬度和优良的耐冲刷性能，成品率高，质量稳定、外观质量以及使用性能好、使用寿命长。具体实施方式一种高硬度耐冲刷复合截止阀阀体的铸造方法，包括以下步骤：（1）配制浇注液，其中浇注液的化学成分重量百分比如下：C：0.22%，Si：0.25%，Mn：0.60%，Ni：0.50%，Cu：0.25%，B：0.15%，P：0.03%，S：0.02%，余量为Fe，将各原料在中频感应电炉中于1580℃熔炼，调整化学成分后即得浇注液；（2）配制铸渗涂料，其中铸渗涂料由下列重量（kg）的原料制成：200目钛铁粉40，200目氮化钛5，聚乙烯醇0.5，松香0.1，丙烯酸0.1，过硫酸铵0.01，硅酸锂2，氟化钠1，碳纳米管1，羧甲基纤维素0.1，硅烷偶联剂KH-550 0.5；所述铸渗涂料的制备方法是先将碳纳米管、松香和硅烷偶联剂KH-550加入适量乙醇中搅拌分散均匀，然后加入钛铁粉、氮化钛搅拌1h，干燥除去乙醇后100℃处理0.5h，得A组分；先将聚乙烯醇加入适量水中85℃溶解完全，然后加入丙烯酸和过硫酸铵60℃搅拌2h，冷却后得B组分；将A组分、B组分与其余原料混合研磨均匀，即得铸渗涂料；（3）浇注阀体，先将砂芯于220℃烘干处理4h，然后将铸渗涂料均匀涂覆在砂芯表面，涂覆厚度为1.5mm，再于160℃处理1h，然后合箱，再将浇注液于1520℃条件下浇注，以20℃/小时冷却至室温，然后进行精整；（4）热处理，将步骤（3）处理后的阀体于200℃保温处理2h，然后以60℃/小时缓慢升温至800℃保温处理6h，再以30℃/小时缓慢降温至600℃保温处理4h，最后以50℃/小时缓慢降至室温，再次精整后得到成品。其中钛铁粉的型号选择FeTi70。上述产品的性能测试结果如下：铸渗层强度为58.2HRC，使用寿命为普通WCB阀体的6倍，在实际工况使用过程中，复合层不会剥落、开裂，运行状况良好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高硬度耐冲刷复合截止阀阀体的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）配制浇注液，所述浇注液的化学成分重量百分比如下：C：0.22%‑0.26%，Si：0.25%‑0.45%，Mn：0.60%‑0.80%，Ni：0.50%‑0.70%，Cu：0.25%‑0.45%，B：0.15%‑0.25%，P≤0.03%，S≤0.02%，余量为Fe，将各原料在中频感应电炉中于1580‑1620℃熔炼，调整化学成分后即得浇注液；（2）配制铸渗涂料，所述铸渗涂料由下列重量份的原料制成：200‑300目钛铁粉40‑50，200‑300目氮化钛5‑10，聚乙烯醇0.5‑1，松香0.1‑0.2，丙烯酸0.1‑0.2，过硫酸铵0.01‑0.015，硅酸锂2‑4，氟化钠1‑2，碳纳米管1‑2，羧甲基纤维素0.1‑0.2，硅烷偶联剂KH‑550 0.5‑1；所述铸渗涂料的制备方法是先将碳纳米管、松香和硅烷偶联剂KH‑550加入适量乙醇中搅拌分散均匀，然后加入钛铁粉、氮化钛搅拌1‑2h，干燥除去乙醇后100‑120℃处理0.5‑1h，得A组分；先将聚乙烯醇加入适量水中85‑95℃溶解完全，然后加入丙烯酸和过硫酸铵60‑70℃搅拌2‑4h，冷却后得B组分；将A组分、B组分与其余原料混合研磨均匀，即得铸渗涂料；（3）浇注阀体，先将砂芯于220‑240℃烘干处理4‑6h，然后将铸渗涂料均匀涂覆在砂芯表面，涂覆厚度为1.5‑2.5mm，再于160‑180℃处理1‑2h，然后合箱，再将浇注液于1520‑1560℃条件下浇注，以20‑30℃/小时冷却至室温，然后进行精整；（4）热处理，将步骤（3）处理后的阀体于200‑300℃保温处理2‑4h，然后以60‑80℃/小时缓慢升温至800‑850℃保温处理6‑8h，再以30‑50℃/小时缓慢降温至600‑650℃保温处理4‑6h，最后以50‑60℃/小时缓慢降至室温，再次精整后得到成品。...

【技术特征摘要】
1.一种高硬度耐冲刷复合截止阀阀体的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）配制浇注液，所述浇注液的化学成分重量百分比如下：C：0.22%-0.26%，Si：0.25%-0.45%，Mn：0.60%-0.80%，Ni：0.50%-0.70%，Cu：0.25%-0.45%，B：0.15%-0.25%，P≤0.03%，S≤0.02%，余量为Fe，将各原料在中频感应电炉中于1580-1620℃熔炼，调整化学成分后即得浇注液；（2）配制铸渗涂料，所述铸渗涂料由下列重量份的原料制成：200-300目钛铁粉40-50，200-300目氮化钛5-10，聚乙烯醇0.5-1，松香0.1-0.2，丙烯酸0.1-0.2，过硫酸铵0.01-0.015，硅酸锂2-4，氟化钠1-2，碳纳米管1-2，羧甲基纤维素0.1-0.2，硅烷偶联剂KH-550 0.5-1；所述铸渗涂料的制备方法是先将碳纳米管、松香和硅烷偶联剂KH-550加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奎新，刘瑞，
申请(专利权)人：安徽鑫宏机械有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34