一种耐磨阀门及其热处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种耐磨阀门，该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.18‑0.3%，Si:0.6‑1.1%，Mn:1.0‑1.9%，Cr:0.05‑0.2%，Nb:0.01‑0.05%，Mo：0.1‑0.3%，Cu：0.03‑0.05%，Ti：0.15‑0.17%，V：0.01‑0.03%，稀土元素：0.1‑0.2%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：5‑7%，Sm：10‑13%，Ce：2‑4%，Lu：10‑13%，Eu：15‑18%，余量为La；本发明专利技术还设计一种耐磨阀门的热处理工艺，该工艺简单易行，成本低廉，热处理后的阀门性能优良，具有良好的耐磨性。

A kind of wear-resistant valve and its heat treatment process

The invention discloses a wear-resistant valve, the valve comprises the following components by weight percentage: C:0.18 0.3%, Si:0.6 1.1%, Mn:1.0 1.9%, Cr:0.05 0.2%, Nb:0.01 0.05%, Mo:0.1 0.3%, Cu:0.03 0.05%, Ti:0.15 0.17%, V:0.01 0.03%, rare earth elements: 0.1 0.2%, the rest is Fe the above components and trace impurities, and 100%; rare earth elements in weight percentage comprises the following components: Pr:5 7%, Sm:10 13%, Ce:2 4%, Lu:10 13%, Eu:15 18%, the rest is La; the heat treatment process of the invention also designs a wear-resistant valve, the process is simple and easy to operate, low cost, excellent performance of valve after heat treatment, has good abrasion resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨阀门及其热处理工艺
本专利技术涉及一种阀门，具体涉及一种耐磨阀门及其热处理工艺。
技术介绍
阀门(famen)是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能，用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多，阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动，阀门根据材质还分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门(201、304、316等)，铬钼钢阀门，铬钼钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制等阀门材质；但是，现有阀门存在耐磨性差等缺点，使用寿命短，且在铸造制备中，组件残留应力，会影响阀门的尺寸稳定性、降低组件的力学性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种耐磨阀门及其热处理工艺，该工艺简单易行，成本低廉，热处理后的阀门性能优良，具有良好的耐磨性。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种耐磨阀门，该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.18-0.3%，Si:0.6-1.1%，Mn:1.0-1.9%，Cr:0.05-0.2%，Nb:0.01-0.05%，Mo：0.1-0.3%，Cu：0.03-0.05%，Ti：0.15-0.17%，V：0.01-0.03%，稀土元素：0.1-0.2%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：5-7%，Sm：10-13%，Ce：2-4%，Lu：10-13%，Eu：15-18%，余量为La。本专利技术进一步限定的技术方案为：进一步，前述耐磨阀门，该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.18%，Si:0.6%，Mn:1.0%，Cr:0.05%，Nb:0.01%，Mo：0.1%，Cu：0.03%，Ti：0.15%，V：0.01%，稀土元素：0.1%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：5%，Sm：10%，Ce：2%，Lu：10%，Eu：15%，余量为La。前述耐磨阀门，该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.3%，Si:1.1%，Mn:1.9%，Cr:0.2%，Nb:0.05%，Mo：0.3%，Cu：0.04%，Ti：0.17%，V：0.03%，稀土元素：0.2%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：7%，Sm：13%，Ce：4%，Lu：13%，Eu：18%，余量为La。前述耐磨阀门，该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.21%，Si:0.9%，Mn:1.5%，Cr:0.1%，Nb:0.03%，Mo：0.2%，Cu：0.05%，Ti：0.16%，V：0.02%，稀土元素：0.15%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：6%，Sm：12%，Ce：3%，Lu：11%，Eu：16%，余量为La。本专利技术还设计一种耐磨阀门的热处理工艺，热处理包括第一次热处理和第二次热处理，其中：第一次热处理具体为：将阀门预热到200-280℃，然后加热到500-550℃，保温20-25min，然后冷却至室温，然后再加热到700-750℃，用油冷以13-15℃/s的速度冷却至室温；将第一次热处理后的阀门经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的阀门，其中：酸洗槽内酸为浓度在12%-15%的盐酸，常温下对阀门酸洗5-9min；磷化设备中磷化的温度控制在55-65℃,磷化8-12min；冷却具体为：采用水冷与空冷结合，先采用水冷以3.8-4.3℃/s的冷却速率将阀门水冷至390-420℃，然后空冷至200-310℃，再采用水冷以2.7-3.5℃/s的冷却速率将阀门水冷至175-190℃，最后空冷至室温；第二次热处理具体为：将步骤（1）处理后的阀门加热到800-850℃，保温2-4h，然后缓慢冷却至室温，最后清洗表面，检验尺寸；缓慢冷却采用斯太尔摩延迟冷却工艺，斯太尔摩入口端速度控制在15-17m/min，出口端速度控制在27-29m/min，平均冷却速度为2-4℃/s。本专利技术进一步限定的技术方案为：进一步，前述耐磨阀门的热处理工艺，热处理后的阀门表面涂覆一层防护层，所述的防护层按质量份数计包括以下组分：乙烯-醋酸乙烯共聚物：20-25份，聚苯醚树脂粉：10-15份，黑碳化硅：2-5份，玻璃鳞片：2-4份，填料型阻燃剂：5-7份，增塑剂：1-3份，消泡剂：2-5份，流平剂：2-4份，固化剂：4-8份，偶联剂：4-8份，复配抗氧剂：3-5份，复合稀土：0.1-0.3份；复合稀土按质量百分比计包括以下组分：Y：13-15%，Sc：16-18%，Gd：9-11%，Sm：13-15%，Pr：9-11%，余量为La，以上各组分之和为100%。前述耐磨阀门的热处理工艺，填料型阻燃剂为氢氧化铝，填料型阻燃剂的粒径为0.5-5μm；所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲苯酯或邻苯二甲酸二丁酯中的一种；所述的消泡剂为有机硅、聚醚、有机硅氧烷或酰胺中的一种或几种；所述的流平剂为醋丁纤维素或聚丙烯醋酯中的一种，固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二氨基二苯基甲砜、异佛尔酮二胺或聚酰胺650中的一种或几种，所述的偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油醚基三甲氧基硅烷中的一种或几种，复配抗氧剂选用多元受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照多元受阻酚型抗氧剂：亚磷酸酯类抗氧剂比例为1：1-1：2的重量比例复合制成。前述耐磨阀门的热处理工艺，防腐涂料的制备工艺具体如下：（1）将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯醚树脂粉和黑碳化硅加入分散缸中，控制分散缸的温度在45-50℃，高速搅拌均匀，搅拌速度为500-600r/min，搅拌时间为30-40min；（2）再向步骤（1）中加入玻璃鳞片、增塑剂、填料型阻燃剂、消泡剂和流平剂，高速搅拌30min，搅拌速度为700-800r/min，控制分散缸的温度在80-85℃；（3）再向步骤（2）中依次加入复配抗氧剂、复合稀土、偶联剂和固化剂，在常温下搅拌均匀即得到防腐涂料。有益效果：本专利技术成分中由于加入Cr:0.05﹣0.2%,Nb:0.01﹣0.05%，V：0.01-0.03%，从而可以提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的气团能与位错形成强烈的相互作用，钉扎位错，产生屈服平台；其中：Cr，增加钢的淬透性，显著提高强度、硬度和耐磨性，也增加了钢的耐蚀性和抗氧化能力；Nb，细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，也可防止晶间腐蚀现象；本专利技术加工方法中，冷却采用水冷与空冷结合，依次为：水冷-空冷-水冷-空冷，这样，可以使碳化物进一步充分溶解，均匀扩散，避免了碳化物在晶间的析出造成晶间腐蚀和点蚀超标。本专利技术的复合稀土，由于以上稀土元素的金属原子半径大且稀土具有较高的活性，很容易填补物料间的空隙，同时，稀土元素易和氧、硫等元素化合生成熔点高的化合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐磨阀门，其特征在于：该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.18‑0.3%，Si:0.6‑1.1%，Mn:1.0‑1.9%，Cr:0.05‑0.2%，Nb:0.01‑0.05%，Mo：0.1‑0.3%，Cu：0.03‑0.05%，Ti：0.15‑0.17%，V：0.01‑0.03%，稀土元素：0.1‑0.2%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；所述的稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：5‑7%，Sm：10‑13%，Ce：2‑4%，Lu：10‑13%，Eu：15‑18%，余量为La。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨阀门，其特征在于：该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.18-0.3%，Si:0.6-1.1%，Mn:1.0-1.9%，Cr:0.05-0.2%，Nb:0.01-0.05%，Mo：0.1-0.3%，Cu：0.03-0.05%，Ti：0.15-0.17%，V：0.01-0.03%，稀土元素：0.1-0.2%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；所述的稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：5-7%，Sm：10-13%，Ce：2-4%，Lu：10-13%，Eu：15-18%，余量为La。2.根据权利要求1所述的耐磨阀门，其特征在于：该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.18%，Si:0.6%，Mn:1.0%，Cr:0.05%，Nb:0.01%，Mo：0.1%，Cu：0.03%，Ti：0.15%，V：0.01%，稀土元素：0.1%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；所述的稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：5%，Sm：10%，Ce：2%，Lu：10%，Eu：15%，余量为La。3.根据权利要求1所述的耐磨阀门，其特征在于：该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.3%，Si:1.1%，Mn:1.9%，Cr:0.2%，Nb:0.05%，Mo：0.3%，Cu：0.04%，Ti：0.17%，V：0.03%，稀土元素：0.2%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；所述的稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：7%，Sm：13%，Ce：4%，Lu：13%，Eu：18%，余量为La。4.根据权利要求1所述的耐磨阀门，其特征在于：该阀门按质量百分比包括以下成分：C:0.21%，Si:0.9%，Mn:1.5%，Cr:0.1%，Nb:0.03%，Mo：0.2%，Cu：0.05%，Ti：0.16%，V：0.02%，稀土元素：0.15%，余量为Fe和微量杂质，以上各组分之和为100%；所述的稀土元素按质量百分比计包括以下组分：Pr：6%，Sm：12%，Ce：3%，Lu：11%，Eu：16%，余量为La。5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的耐磨阀门的热处理工艺，其特征在于：所述的热处理包括第一次热处理和第二次热处理，其中：所述的第一次热处理具体为：将阀门预热到200-280℃，然后加热到500-550℃，保温20-25min，然后冷却至室温，然后再加热到700-750℃，用油冷以13-15℃/s的速度冷却至室温；将第一次热处理后的阀门经机械去磷设备去除热轧氧化皮，然后依次进入清洗槽清洗，酸洗槽酸洗，高压水冲洗，进磷化设备中进行磷化处理，再进清水池水洗，然后皂化，最后进入烘干设备烘干，得到经过表面处理的阀门，其中：所述酸洗槽内酸为浓度在12%-15%的盐酸，常温下对阀门酸洗5-9m...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建海，
申请(专利权)人：朱建海，
类型：发明
国别省市：江苏,32