一種金屬閥門的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及閥門制造領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬閥門的制備方法。本發(fā)明公開了一種金屬閥門的制備方法，通過原料的熔煉、初煉、精煉、反復(fù)精煉、澆注、落砂、清理、熱處理等步驟進(jìn)行制備，從而提高了閥門的耐沖擊性以及防腐蝕性。
【專利說明】一種金屬閥門的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了閥門制造領(lǐng)域，尤其涉及了一種金屬閥門的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，閥門常應(yīng)用于石油、化工、冶金等工業(yè)領(lǐng)域，閥門的制備所用的材料常為金屬材料，在需要提高金屬的硬度的同時(shí)，其耐磨能力也需提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的就在于提供了一種金屬閥門的制備方法，解決了閥門強(qiáng)度低和耐磨性差的問題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:
一種金屬閥門的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)原料:準(zhǔn)備所述用于制造閥門的原料，所述原料含有Cu、Zn、Pb、Al、Fe、Mn、C 以及 Si，所述各成分含量 Zn0.0I ?0.4%、Pb0.0I ?0.02%、A16.0?10.0%、Fe2.5 ?3.5%、Mn 12.5?13.0%, C0.01?0.10%、S1.01?0.15%以及其余為Cu，其中雜質(zhì)C、Sb、Si的總含量不超過1.0% ；
(2)原料熔煉:將用于制造閥門的原料放入熔煉設(shè)備中熔煉為合金液，將溫度控制在1200-1250°C，并保持 Ih ；
(3)初煉:使用造渣劑進(jìn)行造渣，并通過爐底噴嘴將底吹氣體吹入熔煉設(shè)備中；攪拌合金液；
(4)精煉:將完成初煉的合金液轉(zhuǎn)移至真空或者充滿惰性氣體的容器中進(jìn)行脫氧、脫氣以及脫硫，將脫氧劑加到完成初煉的合金液的液面上，使得在界面上進(jìn)行脫氧，脫氧劑有木炭、碳化鈣、硼化鎂、硼渣，這些脫氧劑奪取氧把銅還原出來，生成物上浮成渣排去，并通過光譜分析儀以及密度檢測儀獲得夾雜物的質(zhì)量份；
(5)反復(fù)精煉:重復(fù)步驟(4)，直到合金液中含有的夾雜物的質(zhì)量份已無明顯降低或者已經(jīng)達(dá)到最低；
(6)閥門澆注:將合金液升溫至1150-1200°C，出爐鎮(zhèn)靜；鎮(zhèn)靜10-15min后，將合金液澆注于模具中，形成閥門部件；
(7)落砂:等到步驟(6)中的閥門部件冷卻至40(T500°C時(shí)，先使閥門部件與砂箱分離，然后使其與型砂分離；
(8 )清理:從步驟(7 )后的閥門部件上去除澆、冒口，清除殘余的芯砂，去除閥門部件表面的粘砂、飛邊毛刺、氧化皮；
(9)熱處理:將步驟(8)的閥門部件放入電爐中，按照不高于72°C /h的速度升溫至850-9500C，保溫4-5h，爐冷至室溫；再按照不高于88°C /h升溫至720-780°C，保溫3.5_4h后出爐，在55-70°C的水中淬火至270-350°C ;返回電爐中升溫至350_400°C，進(jìn)行低溫回火處理，保溫5h后，出爐空冷； (10)退火處理:將閥門部件加熱到880-920°C，保溫4-5h，再以50_60°C/h的速度冷卻到620-660°C，出爐空冷；
(11)閥門內(nèi)表面處理:對退火空冷之后的閥門內(nèi)表面進(jìn)行脫脂晾干、清洗浙水、使用潤滑液浸泡，形成潤滑干膜；
(12)烘干備用:將處理好的閥門部件放入60-70°C的容器內(nèi)進(jìn)行烘干，并保溫l_1.5h。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(3)中的造渣劑為低碳埋弧造渣劑或轉(zhuǎn)爐低碳造渣劑；底吹氣體為Ar、N2, CO2或者CH4。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，一種金屬閥門原料的熔煉工藝包括以下步驟:
(O下料的順序?yàn)?先加入鋁和部分小塊電解銅，提高溫度至1100-1150°c ；
(2)在步驟(I)后持續(xù)加溫至1500-155(TC依次加入鐵、鎳、錳；
(3)在步驟(2)后再加入余留的電解銅；
(4)將步驟(3)的合金液通過直接水冷半連續(xù)鑄錠法鑄坯成型。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述步驟(I)中加入的電解銅的數(shù)量Cu:A1 ( 2，使二者形成的合金液的密度< 7g/cm3，能讓電解錳片沉入其中，便于鐵、鎳、錳在合金液的保護(hù)下邊溶解、邊熔化。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，充分利用氧化鋁氧化膜對合金液的保護(hù)作用，熔煉過程總少攪拌。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:具有很高的強(qiáng)度和硬度，良好的耐磨性能和鑄造性能，合金致密性高，耐蝕好，作為耐磨件工作溫度不大于400°C，可以焊接。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0011]實(shí)施例1:
一種金屬閥門的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)原料:準(zhǔn)備所述用于制造閥門的原料，所述原料含有Cu、Zn、Pb、Al、Fe、Mn、C 以及 Si，所述各成分含量 Zn0.0I ?0.4%、Pb0.0I ?0.02%、A16.0?10.0%、Fe2.5 ?3.5%、Mn 12.5?13.0%, C0.01?0.10%、S1.01?0.15%以及其余為Cu，其中雜質(zhì)C、Sb、Si的總含量不超過1.0% ；
(2)原料熔煉:將用于制造閥門的原料放入熔煉設(shè)備中熔煉為合金液，將溫度控制在1200-1250°C，并保持 Ih ；
(3)初煉:使用造渣劑進(jìn)行造渣，并通過爐底噴嘴將底吹氣體吹入熔煉設(shè)備中；攪拌合金液；
(4)精煉:將完成初煉的合金液轉(zhuǎn)移至真空或者充滿惰性氣體的容器中進(jìn)行脫氧、脫氣以及脫硫，將脫氧劑加到完成初煉的合金液的液面上，使得在界面上進(jìn)行脫氧，脫氧劑有木炭、碳化鈣、硼化鎂、硼渣，這些脫氧劑奪取氧把銅還原出來，生成物上浮成渣排去，并通過光譜分析儀以及密度檢測儀獲得夾雜物的質(zhì)量份；
(5)反復(fù)精煉:重復(fù)步驟(4)，直到合金液中含有的夾雜物的質(zhì)量份已無明顯降低或者已經(jīng)達(dá)到最低；
(6)閥門澆注:將合金液升溫至1150-1200°C，出爐鎮(zhèn)靜；鎮(zhèn)靜10-15min后，將合金液澆注于模具中，形成閥門部件；
(7 )落砂:等到步驟(6 )中的閥門部件冷卻至40(T500°C時(shí)，先使閥門部件與砂箱分離，然后使其與型砂分離；
(8 )清理:從步驟(7 )后的閥門部件上去除澆、冒口，清除殘余的芯砂，去除閥門部件表面的粘砂、飛邊毛刺、氧化皮；
(9)熱處理:將步驟(8)的閥門部件放入電爐中，按照不高于72°C/h的速度升溫至850-9500C，保溫4-5h，爐冷至室溫；再按照不高于88°C /h升溫至720-780°C，保溫3.5_4h后出爐，在55-70°C的水中淬火至270-350°C ;返回電爐中升溫至350_400°C，進(jìn)行低溫回火處理，保溫5h后，出爐空冷；
(10)退火處理:將閥門部件加熱到880-920°C，保溫4-5h，再以50_60°C/h的速度冷卻到620-660°C，出爐空冷；
(11)閥門內(nèi)表面處理:對退火空冷之后的閥門內(nèi)表面進(jìn)行脫脂晾干、清洗浙水、使用潤滑液浸泡，形成潤滑干膜；
(12)烘干備用:將處理好的閥門部件放入60-70°C的容器內(nèi)進(jìn)行烘干，并保溫l_1.5h。
[0012]所述步驟(3)中的造渣劑為低碳埋弧造渣劑或轉(zhuǎn)爐低碳造渣劑；底吹氣體為Ar、N2、CO2 或者 CH4。
[0013]實(shí)施例2:
所述金屬閥門原料的熔煉工藝包括以下步驟:
(O下料的順序?yàn)?先加入鋁和部分小塊電解銅，提高溫度至1100-1150°C ；
(2)在步驟(I)后持續(xù)加溫至1500-155(TC依次加入鐵、鎳、錳；
(3)在步驟(2)后再加入余留的電解銅；
(4)將步驟(3)的合金液通過直接水冷半連續(xù)鑄錠法鑄坯成型。
[0014]所述步驟(I)中加入的電解銅的數(shù)量Cu:A1 ( 2，使二者形成的合金液的密度< 7g/cm3，能讓電解錳片沉入其中，便于鐵、鎳、錳在合金液的保護(hù)下邊溶解、邊熔化。
[0015]為了充分利用氧化鋁氧化膜對合金液的保護(hù)作用，熔煉過程總少攪拌。
[0016]最后需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制性技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬閥門的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)原料:準(zhǔn)備所述用于制造閥門的原料，所述原料含有Cu、Zn、Pb、Al、Fe、Mn、C 以及 Si，所述各成分含量 Zn0.0I ~0.4%、Pb0.0I ~0.02%、A16.0~10.0%、Fe2.5 ~3.5%、Mn 12.5~13.0%, C0.01~0.10%、S1.01~0.15%以及其余為Cu，其中雜質(zhì)C、Sb、Si的總含量不超過1.0% ； (2)原料熔煉:將用于制造閥門的原料放入熔煉設(shè)備中熔煉為合金液，將溫度控制在1200-1250°C，并保持 Ih ； (3)初煉:使用造渣劑進(jìn)行造渣，并通過爐底噴嘴將底吹氣體吹入熔煉設(shè)備中；攪拌合金液； (4)精煉:將完成初煉的合金液轉(zhuǎn)移至真空或者充滿惰性氣體的容器中進(jìn)行脫氧、脫氣以及脫硫，將脫氧劑加到完成初煉的合金液的液面上，使得在界面上進(jìn)行脫氧，脫氧劑有木炭、碳化鈣、硼化鎂、硼渣，這些脫氧劑奪取氧把銅還原出來，生成物上浮成渣排去，并通過光譜分析儀以及密度檢測儀獲得夾雜物的質(zhì)量份； (5)反復(fù)精煉:重復(fù)步驟(4)，直到合金液中含有的夾雜物的質(zhì)量份已無明顯降低或者已經(jīng)達(dá)到最低； (6)閥門澆注:將合金液升溫至1150-1200°C，出爐鎮(zhèn)靜；鎮(zhèn)靜10-15min后，將合金液澆注于模具中，形成閥門部件； (7)落砂:等到步驟(6)中的閥門部件冷卻至40(T500°C時(shí)，先使閥門部件與砂箱分離，然后使其與型砂分離； (8 )清理:從步驟(7 )后的閥門部件上去除澆、冒口，清除殘余的芯砂，去除閥門部件表面的粘砂、飛邊毛刺、氧化皮； (9)熱處理:將步驟(8)的閥門部件放入電爐中，按照不高于72°C/h的速度升溫至850-9500C，保溫4-5h，爐冷至室溫；再按照不高于88°C /h升溫至720-780°C，保溫3.5_4h后出爐，在55-70°C的水中淬火至270-350°C ;返回電爐中升溫至350_400°C，進(jìn)行低溫回火處理，保溫5h后，出爐空冷 ； (10)退火處理:將閥門部件加熱到880-920°C，保溫4-5h，再以50_60°C/h的速度冷卻到620-660°C，出爐空冷； (11)閥門內(nèi)表面處理:對退火空冷之后的閥門內(nèi)表面進(jìn)行脫脂晾干、清洗浙水、使用潤滑液浸泡，形成潤滑干膜； (12)烘干備用:將處理好的閥門部件放入60-70°C的容器內(nèi)進(jìn)行烘干，并保溫1-1.5h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬閥門的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中的造渣劑為低碳埋弧造渣劑或轉(zhuǎn)爐低碳造渣劑；底吹氣體為Ar、N2, CO2或者CH4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬閥門的制備方法，其特征在于:所述金屬閥門原料的熔煉工藝包括以下步驟: (1)下料的順序?yàn)?先加入鋁和部分小塊電解銅，提高溫度至1100-1150°C； (2)在步驟(1)后持續(xù)加溫至1500-155(TC依次加入鐵、鎳、錳； (3)在步驟(2)后再加入余留的電解銅； (4)將步驟(3)的合金液通過直接水冷半連續(xù)鑄錠法鑄坯成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬閥門的制備方法，其特征在于:所述步驟(1)中加入的電解銅的數(shù)量Cu:A1 ≤2，使二者形成的合金液的密度< 7g/cm3，能讓電解錳片沉入其中，便于鐵、鎳、錳在合金液的保護(hù)下邊溶解、邊熔化。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬閥門的制備方法，其特征在于:充分利用氧化鋁氧化膜對合金液的保護(hù)作用，熔煉過程總少攪拌。
【文檔編號】C22C9/05GK104028707SQ201410210636
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】孔祥偉 申請人:安徽金大儀器有限公司