一種強韌性軟密封閘閥閥體及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造技術領域，尤其涉及一種強韌性軟密封閘閥閥體及其制備方法。
【背景技術】
[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、旋轉手輪7大部件。軟密封閘閥工作原理:閥板安裝在閥體導向槽中，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手輪，另端旋入梯形螺母；當轉動旋轉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，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。另外還需要提高鑄件的硬度、耐磨性、抗疲勞強度等性能，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鑄件的成分和工藝來改進閥體的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種強韌性軟密封閘閥閥體及其制備方法，該閥體具有致密性好，強韌性好的特點。
[0006]本發(fā)明的技術方案如下:
一種強韌性軟密封閘閥閥體，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.7-4.UNbO-0.6,S1.3-0.6,Mn0.4-0.6,P0.08-0.15,S < 0.03,Mo0.1-0.5,Cr0.3-0.7、N1.3-0.8、余量為 Fe。
[0007]所述的強韌性軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為89%珠光體+11%鐵素體，珠光體的層間距在20-90nm之間，在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比在0.14-0.25，且珠光體結晶粒的平均尺寸為10-16 μ m。
[0008]所述的強韌性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中含 C2.5-3.2、S1.2-0.6,Mn0.1-0.3、S < 0.0UP < 0.02、余量為Fe，金相組織為90%以上珠光體；所述廢鋼中含C0.2-0.5、S1.4-0.7,Mn0.1-0.2、S
<0.01、P0.03-0.06、Cu0.1-0.2、余量為Fe，其金相組織為貝氏體。
[0009]球化工序為:取2%鐵水重量的鋇硅鐵合金，在氬氣氛圍中加熱熔化，澆鑄成鋼管，然后在氬氣氛圍中將純鎂塊加熱熔化，注入到鋇硅鐵合金制成的鋼管中，然后用鐵液將注入口封住，再將其放入兩端開口的lCr25Ni20Si2耐熱鋼管中得到球化劑包；再將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)明閥體添加了 Cr、N1、Nb，增加了致密性，提高了強度和韌性，通過使用特定成分和金相的廢舊球墨鑄鐵和廢鋼，增加了閥體的強度、韌性和品質(zhì)穩(wěn)定性；本發(fā)明的球化工藝使得Mg的球化反應穩(wěn)定，防止鎂燃燒，能防止鎂漂浮在鐵液上，球化反應均勻穩(wěn)定，還節(jié)約了成本；該閥體的珠光體組織大大提高了閥體的強度、塑性和韌性。
【具體實施方式】
[0011]一種強韌性軟密封閘閥閥體，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.7-4.UNbO-0.6,S1.3-0.6,Mn0.4-0.6,P0.08-0.15,S < 0.03,Mo0.1-0.5,Cr0.3-0.7、N1.3-0.8、余量為 Fe。
[0012]所述的強韌性軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為89%珠光體+11%鐵素體，珠光體的層間距在20-90nm之間，在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比在
0.14-0.25，且珠光體結晶粒的平均尺寸為10-16 μ m。
[0013]所述的強韌性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中含 C2.5-3.2、S1.2-0.6,Mn0.1-0.3、S < 0.0UP < 0.02、余量為Fe，金相組織為90%以上珠光體；所述廢鋼中含C0.2-0.5、S1.4-0.7,Mn0.1-0.2、S
<0.01、P0.03-0.06、Cu0.1-0.2、余量為Fe，其金相組織為貝氏體。
[0014]球化工序為:取2%鐵水重量的鋇硅鐵合金，在氬氣氛圍中加熱熔化，澆鑄成鋼管，然后在氬氣氛圍中將純鎂塊加熱熔化，注入到鋇硅鐵合金制成的鋼管中，然后用鐵液將注入口封住，再將其放入兩端開口的lCr25Ni20Si2耐熱鋼管中得到球化劑包；再將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，抗拉強度0b為536Mpa、伸長率#為11.65%、硬度HBS為
226。
[0016]殼體強度:公稱壓力達3.54Mpa (工作壓力PNlO的1.5倍，60秒)，密封性能:公稱壓力達2.46Mpa (工作壓力的1.1倍，30秒)。
【主權項】
1.一種強韌性軟密封閘閥閥體，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.7-4.1、NbO-0.6、S1.3-0.6、Mn0.4-0.6、P0.08-0.15、S < 0.03、Mo0.1-0.5、Cr0.3-0.7、N1.3-0.8、余量為 Fe。
2.根據(jù)權利要求1所述的強韌性軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為89%珠光體+11%鐵素體，珠光體的層間距在20-90nm之間，在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比在0.14-0.25，且珠光體結晶粒的平均尺寸為10-16 μ m。
3.根據(jù)權利要求1和2所述的強韌性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中含 C2.5-3.2、S1.2-0.6,Mn0.1-0.3、S < 0.0UP < 0.02、余量為Fe，金相組織為90%以上珠光體；所述廢鋼中含C0.2-0.5、S1.4-0.7,Mn0.1-0.2、S< 0.01、P0.03-0.06、Cu0.1-0.2、余量為Fe，其金相組織為貝氏體。
4.根據(jù)權利要求3所述的強韌性軟密封閘閥閥體的生產(chǎn)方法，其特征在于: 球化工序為:取2%鐵水重量的鋇娃鐵合金,在気氣氛圍中加熱熔化,燒鑄成鋼管,然后在氬氣氛圍中將純鎂塊加熱熔化，注入到鋇硅鐵合金制成的鋼管中，然后用鐵液將注入口封住，再將其放入兩端開口的lCr25Ni20Si2耐熱鋼管中得到球化劑包；再將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】一種強韌性軟密封閘閥閥體，其含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比為：C3.7-4.1、Nb0-0.6、Si0.3-0.6、Mn0.4-0.6、P0.08-0.15、S＜0.03、Mo0.1-0.5、Cr0.3-0.7、Ni0.3-0.8、余量為Fe。本發(fā)明閥體添加了Cr、Ni、Nb，增加了致密性，提高了強度和韌性，通過使用特定成分和金相的廢舊球墨鑄鐵和廢鋼，增加了閥體的強度、韌性和品質(zhì)穩(wěn)定性；本發(fā)明的球化工藝使得Mg的球化反應穩(wěn)定，防止鎂燃燒，能防止鎂漂浮在鐵液上，球化反應均勻穩(wěn)定，還節(jié)約了成本；該閥體的珠光體組織大大提高了閥體的強度、塑性和韌性。
【IPC分類】C22C33-10, C22C37-10
【公開號】CN104561760
【申請?zhí)枴緾N201410848673
【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