一種易切削的軟密封閘閥閥體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種易切削的軟密封閘閥閥體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軟密封閘閥是水介質(zhì)流體管道重要控制件，軟密封閘閥產(chǎn)品主要包括:閥體、閥板、梯形螺母、梯形螺紋閥桿、密封墊、閥蓋、旋轉(zhuǎn)手輪7大部件。軟密封閘閥工作原理:閥板安裝在閥體導(dǎo)向槽中，梯形螺母放在閥板頂端槽內(nèi)；梯形螺紋閥桿一端安裝旋轉(zhuǎn)手輪，另端旋入梯形螺母；當(dāng)轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)手輪和梯形螺紋閥桿，帶動梯形螺母和閥板上下移動，閥板關(guān)閉開啟從而水介質(zhì)流體通斷。
[0003]在軟密封閘閥是7大部件中，關(guān)鍵核心之一是閥體部件。閥板直接在閥件內(nèi)上下移動，它的尺寸精度、材質(zhì)強(qiáng)度，直接影響到軟密封閘閥截流能力和閘閥密封性能。
[0004]目前很多軟密封閘閥閥體由球墨鑄鐵鑄造而成，球墨鑄鐵存在著一些缺點(diǎn)，例如不耐腐蝕，熱膨脹系數(shù)高，使用溫度范圍小，容易造成漏氣等缺點(diǎn)。另外還需要提高鑄件的硬度、耐磨性、抗疲勞強(qiáng)度等性能，減少跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，減少氣孔、裂紋等缺陷，提高成品率。這些性能可以通過改進(jìn)鑄件的成分和工藝來改進(jìn)閥體的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種易切削的軟密封閘閥閥體及其制備方法，該閥體的強(qiáng)度高、切削性能好。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種易切削的軟密封閘閥閥體，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C2.6-2.8、B0.4-0.66、Si2.0-2.3、Bil.56-1.78、Te0.06-0.09、Mnl.1-1.5、P < 0.02、S0.02-0.04、Sb0.03-0.05、Cu0.2-0.4、余量為 Fe。
[0007]所述的易切削的軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為40%珠光體+60%鐵素體，且從表面為起點(diǎn)的深度為12-16mm范圍內(nèi)組織為珠光體，珠光體的層間距在60-160nm之間，在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比為0.20-0.28。
[0008]所述的易切削的軟密封閘閥閥體的生產(chǎn)方法，其特征在于:
生產(chǎn)過程包括配料、加料、熔煉、球化、澆鑄、修整工序；
所述配料工序中，原料中含有15%重量百分比的廢舊球墨鑄鐵和15%重量百分比的廢鋼；其中所述的廢舊球墨鑄鐵含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為:C0.8-1.2、Sil.5-1.8、Μη2.3-2.6、S < 0.01、P < 0.02、B1.6-0.9、余量為 Fe，其金相組織為 55% 珠光體，45%鐵素體；所述廢鋼含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為:C1.1-1.5、S1.8-1.2、Mn0.3-0.5、S < 0.01、P < 0.02、余量為Fe，其金相組織為貝氏體。
[0009]球化工序為:將熔制好的稀土鎂硅鐵球化劑合金液注入到方型鋼管內(nèi)凝固冷卻，取2%鐵水重量的鋇硅鐵合金，將鋇硅鐵合金熔化，噴淋到方型鋼管表面，冷卻，得到整體球化劑包；再將整體球化劑包固定在球化包內(nèi)，孕育劑上均勻鋪蓋上珍珠巖，沖入鐵液。
[0010]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明閥體通過使用特定成分和金相的廢舊球墨鑄鐵和廢鋼，增加了閥體的強(qiáng)度、韌性和品質(zhì)穩(wěn)定性；本發(fā)明的球化工藝使得Mg、RE和Si的吸收率高，球化反應(yīng)穩(wěn)定，球化反應(yīng)結(jié)束15分鐘后不出現(xiàn)球化衰退；該閥體的添加了 Te和Bi增加了切削性能，通過添加B，增加了強(qiáng)度和耐磨性，該閥體的表面珠光體組織大大增加了強(qiáng)度、塑性和韌性。
【具體實施方式】
[0011]一種易切削的軟密封閘閥閥體，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C2.6-2.8、B0.4-0.66、Si2.0-2.3、Bil.56-1.78、Te0.06-0.09、Mnl.1-1.5、P < 0.02、S0.02-0.04、Sb0.03-0.05、Cu0.2-0.4、余量為 Fe。
[0012]所述的易切削的軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為40%珠光體+60%鐵素體，且從表面為起點(diǎn)的深度為14mm范圍內(nèi)組織為珠光體，珠光體的層間距在60-160nm之間，在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比為0.20-0.28。
[0013]所述的易切削的軟密封閘閥閥體的生產(chǎn)方法，其特征在于:
生產(chǎn)過程包括配料、加料、熔煉、球化、澆鑄、修整工序；
所述配料工序中，原料中含有15%重量百分比的廢舊球墨鑄鐵和15%重量百分比的廢鋼；其中所述的廢舊球墨鑄鐵含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為:C0.8-1.2、
Sil.5-1.8、Μη2.3-2.6、S < 0.01、P < 0.02、B1.6-0.9、余量為 Fe，其金相組織為 55% 珠光體，45%鐵素體；所述廢鋼含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為:C1.1-1.5、S1.8-1.2、Mn0.3-0.5、S < 0.01、P < 0.02、余量為Fe，其金相組織為貝氏體。
[0014]球化工序為:將熔制好的稀土鎂硅鐵球化劑合金液注入到方型鋼管內(nèi)凝固冷卻，取2%鐵水重量的鋇硅鐵合金，將鋇硅鐵合金熔化，噴淋到方型鋼管表面，冷卻，得到整體球化劑包；再將整體球化劑包固定在球化包內(nèi)，孕育劑上均勻鋪蓋上珍珠巖，沖入鐵液。
[0015]實驗數(shù)據(jù):
該實施例閥體材料經(jīng)測試，抗拉強(qiáng)度0b為579Mpa、伸長率β為12.89%、硬度HBS為
229。
[0016]殼體強(qiáng)度:公稱壓力達(dá)3.38Mpa (工作壓力PNlO的1.5倍，60秒)，密封性能:公稱壓力達(dá)2.34Mpa (工作壓力的1.1倍，30秒)。
【主權(quán)項】
1.一種易切削的軟密封閘閥閥體，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C2.6-2.8,B0.4-0.66、Si2.0-2.3,Bil.56-1.78、Te0.06-0.09,Mnl.1-1.5、P < 0.02、S0.02-0.04、Sb0.03-0.05、Cu0.2-0.4、余量為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易切削的軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為40%珠光體+60%鐵素體，且從表面為起點(diǎn)的深度為12-16mm范圍內(nèi)組織為珠光體，珠光體的層間距在60-160nm之間，在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比為0.20-0.28。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的易切削的軟密封閘閥閥體的生產(chǎn)方法，其特征在于: 生產(chǎn)過程包括配料、加料、熔煉、球化、澆鑄、修整工序； 所述配料工序中，原料中含有15%重量百分比的廢舊球墨鑄鐵和15%重量百分比的廢鋼；其中所述的廢舊球墨鑄鐵含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為:C0.8-1.2、Sil.5-1.8、Μη2.3-2.6、S < 0.01、P < 0.02、B1.6-0.9、余量為 Fe，其金相組織為 55% 珠光體，45%鐵素體；所述廢鋼含有的化學(xué)元素成分及質(zhì)量百分比為:C1.1-1.5、S1.8-1.2、Mn0.3-0.5、S < 0.01、P < 0.02、余量為Fe，其金相組織為貝氏體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的易切削的軟密封閘閥閥體的生產(chǎn)方法，其特征在于: 球化工序為:將熔制好的稀土鎂硅鐵球化劑合金液注入到方型鋼管內(nèi)凝固冷卻，取2%鐵水重量的鋇硅鐵合金，將鋇硅鐵合金熔化，噴淋到方型鋼管表面，冷卻，得到整體球化劑包；再將整體球化劑包固定在球化包內(nèi)，孕育劑上均勻鋪蓋上珍珠巖，沖入鐵液。
【專利摘要】一種易切削的軟密封閘閥閥體，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：C2.6-2.8、B0.4-0.66、Si2.0-2.3、Bi1.56-1.78、Te0.06-0.09、Mn1.1-1.5、P＜0.02、S0.02-0.04、Sb0.03-0.05、Cu0.2-0.4、余量為Fe。本發(fā)明閥體通過使用特定成分和金相的廢舊球墨鑄鐵和廢鋼，增加了閥體的強(qiáng)度、韌性和品質(zhì)穩(wěn)定性；本發(fā)明的球化工藝使得Mg、RE和Si的吸收率高，球化反應(yīng)穩(wěn)定，球化反應(yīng)結(jié)束15分鐘后不出現(xiàn)球化衰退；該閥體的添加了Te和Bi增加了切削性能，通過添加B，增加了強(qiáng)度和耐磨性，該閥體的表面珠光體組織大大增加了強(qiáng)度、塑性、韌性。
【IPC分類】C22C33-08, C22C37-10
【公開號】CN104561755
【申請?zhí)枴緾N201410848518
【發(fā)明人】吳壽濤
【申請人】銅陵市經(jīng)緯流體科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月31日