本發(fā)明涉及液壓設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種環(huán)保耐磨閥芯及液壓閥。
背景技術(shù):
綠色環(huán)保是液壓閥的發(fā)展方向。閥芯作為其關(guān)鍵零部件,綠色化制造是必然趨勢(shì)。目前,閥芯表面處理方法主要為高頻淬火、氮碳共滲、電鍍硬鉻三種。其中,高頻淬火雖然生產(chǎn)效率高,但是防銹效果差;氮碳共滲雖然防銹效果好,但是生產(chǎn)效率低,僅適用于大批量生產(chǎn);電鍍硬鉻是目前應(yīng)用最為廣泛的一種表面處理方法,雖然防銹效果好,但是在生產(chǎn)中產(chǎn)生的六價(jià)鉻離子是一種致癌物質(zhì),對(duì)操作人員身體健康造成危害,還會(huì)產(chǎn)生含有氰化物的廢氣、廢水,嚴(yán)重地危害人們的身心健康和生態(tài)環(huán)境,并且僅適用于大批量生產(chǎn)。
現(xiàn)有技術(shù)中針對(duì)閥芯表面耐磨、耐腐蝕等性能方面需求,也有提出采用熱噴涂等技術(shù)進(jìn)行閥芯的表面強(qiáng)化處理。遺憾的是,這些方案雖然可以提高閥芯的性能,但是工藝復(fù)雜、成本高,局限于實(shí)驗(yàn)研究,不利于產(chǎn)業(yè)化推廣。
隨著國(guó)家綠色環(huán)保政策的逐步貫徹,對(duì)閥芯綠色化制造要求越來(lái)越高。同時(shí),客戶(hù)需求越來(lái)越多樣化,需要閥芯適合小批量與大批量生產(chǎn)。綜上所述,如何實(shí)現(xiàn)閥芯綠色環(huán)?;?,同時(shí)提高其耐磨防腐性能,適用于大、小批量生產(chǎn),是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提出一種環(huán)保耐磨閥芯及液壓閥,其中,環(huán)保耐磨閥芯具有較好的耐磨性,環(huán)保、成本低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種環(huán)保耐磨閥芯,其包括閥芯 基體,所述閥芯基體上設(shè)置有耐磨防腐合金層,所述耐磨防腐合金層為鎳磷鐵鉻合金層。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,所述閥芯基體采用45號(hào)鋼制成。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,采用45號(hào)鋼制成的所述閥芯基體通過(guò)無(wú)心磨削工藝達(dá)到所需的尺寸和表面粗糙度。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,所述鎳磷鐵鉻合金層采用環(huán)保型合金鍍液浸泡所述閥芯基體形成。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,在采用環(huán)保型合金鍍液浸泡所述閥芯基體形成所述鎳磷鐵鉻合金層前,先采用弱酸或弱堿清洗劑清洗所述閥芯基體,清洗時(shí)間為2min~5min;環(huán)保型合金鍍液浸泡所述閥芯基體的時(shí)間為20min~40min。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,在所述鎳磷鐵鉻合金層中,鎳的含量比例范圍為40%~70%,磷的含量比例范圍為5%~20%,鐵的含量比例范圍為20%~40%,鉻的含量比例范圍為5%~10%。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種液壓閥,其包括上述任一實(shí)施例中的環(huán)保耐磨閥芯。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,液壓閥還包括閥體、彈簧和端蓋,所述環(huán)保耐磨閥芯安裝于所述閥體內(nèi)部的閥芯孔內(nèi),所述環(huán)保耐磨閥芯的一端連接所述彈簧,所述環(huán)保耐磨閥芯的另一端連接所述端蓋。
基于上述技術(shù)方案,本發(fā)明至少具有以下有益效果:
本發(fā)明采用鎳磷鐵鉻合金層,相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的合金層,耐磨、防腐性能高,且原材料成本低,環(huán)保無(wú)污染。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,采用45號(hào)鋼作為基材制作閥芯,與42CrMo閥芯材料相比,在強(qiáng)度相同的情況下,大大降低了自身成本。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,閥芯經(jīng)一種環(huán)保型合金鍍液浸泡閥芯基體形成鎳磷鐵鉻合金層,后續(xù)無(wú)需再加工,其表面光潔度高,摩擦系數(shù)小,可降低閥芯和配合件在運(yùn)動(dòng)中的摩擦損耗,同時(shí)解決了電鍍鉻所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題,并且降低了加工成本。
附圖說(shuō)明
此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯的其中一示意性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯的其中一示意性實(shí)施例的B-B截面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
如圖1、圖2所示,為本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯的其中一示意性實(shí)施例,在該示意性實(shí)施例中,環(huán)保耐磨閥芯包括閥芯基體1,閥芯基體1上設(shè)置有耐磨防腐合金層,耐磨防腐合金層為鎳磷鐵鉻合金層2,其中,鎳磷鐵鉻合金層2中鎳的含量比例范圍大約為40%~70%,磷的含量比例范圍大約為5%~20%,鐵的含量比例范圍大約為20%~40%,鉻的含量比例范圍大約為5%~10%。
上述示意性實(shí)施例中,閥芯基體1可以根據(jù)實(shí)際需要做成相應(yīng)的形狀構(gòu)造,閥芯基體1上通過(guò)設(shè)置鎳磷鐵鉻合金層2進(jìn)行表面強(qiáng)化,鎳 磷鐵鉻合金層2相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中的碳化鎢類(lèi)涂層、Ni60涂層等,原料成本低,與閥芯基體1的結(jié)合度高。鎳磷鐵鉻合金層2的結(jié)合度在500MPa以上,而碳化鎢類(lèi)涂層、Ni60涂層的結(jié)合度在70MPa左右。
且鎳磷鐵鉻合金層2相對(duì)于鎳磷合金層、鎳磷銅合金層及鎳磷硼合金層等,具有更高的耐磨、防腐性能,及更高的結(jié)合度。實(shí)驗(yàn)證明,鎳磷鐵鉻合金層2相對(duì)于鎳磷合金層、鎳磷銅合金層及鎳磷硼合金層等的耐磨度大約能夠提高一倍,耐腐蝕度大約能夠提高3倍;鎳磷合金層、鎳磷銅合金層及鎳磷硼合金層等的結(jié)合度在200MPa~300MPa,而本發(fā)明采用的鎳磷鐵鉻合金層2的結(jié)合度在500MPa以上。鎳磷鐵鉻合金層2相對(duì)于電鍍鉻層,無(wú)污染、原料成本低。
綜上所述,本發(fā)明采用鎳磷鐵鉻合金層2作為閥芯基體1的表面強(qiáng)化層,成本低,耐磨、防腐蝕性高,環(huán)保無(wú)污染,易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
在本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯的示意性實(shí)施例中,閥芯基體1采用45號(hào)鋼制成。45號(hào)鋼相對(duì)于25號(hào)鋼等材料,更加適用于中壓狀態(tài),且45號(hào)鋼作為閥芯基體1,制造過(guò)程容易被加工,綜合加工性能好。且本發(fā)明采用45號(hào)鋼作為基材制備閥芯,與42CrMo相比,材料組成簡(jiǎn)單,成本低,42CrMo材料組成復(fù)雜,成本高,在強(qiáng)度相同的情況下,本發(fā)明通過(guò)45號(hào)鋼作為閥芯基體1大大降低了自身成本,且45號(hào)鋼更易于與鎳磷鐵鉻合金層2結(jié)合。
在本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯的示意性實(shí)施例中,鎳磷鐵鉻合金層2可以采用綠色環(huán)保型合金鍍液(環(huán)保型特種表面合金鍍液)浸泡閥芯基體1形成。
在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中,在制備鎳磷鐵鉻合金層2前,首先采用弱酸或弱堿清洗劑清洗閥芯基體1,該過(guò)程無(wú)環(huán)境污染,清洗時(shí)間大約為2min~5min,既能夠保證清洗效果也能保證生產(chǎn)效率;綠色環(huán)保型合金鍍液浸泡閥芯基體1的時(shí)間大約為20min~40min,該時(shí)間段,鎳磷鐵鉻合金層2與閥芯基體1的結(jié)合強(qiáng)度更高,鎳磷鐵鉻合金層2的表面硬度和耐磨性均能夠更好的達(dá)到使用要求。
本發(fā)明采用綠色環(huán)保型合金鍍液浸泡閥芯基體1形成鎳磷鐵鉻合金 層2,后續(xù)無(wú)需再加工,工藝鏈短,生產(chǎn)成本低,并且表面光潔度高,摩擦系數(shù)小,可降低閥芯和配合件在運(yùn)動(dòng)中的摩擦損耗,易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明采用綠色環(huán)保型合金鍍液浸泡閥芯基體1形成鎳磷鐵鉻合金層2,與現(xiàn)有熱噴涂工藝相比,本發(fā)明合金層的制備成本低,易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),與電鍍鉻層工藝相比,本發(fā)明合金層的制備過(guò)程無(wú)環(huán)境污染問(wèn)題,并且生產(chǎn)成本低。且本發(fā)明采用45號(hào)鋼作為基體材料,更易于與鎳磷鐵鉻合金層2結(jié)合,而現(xiàn)有技術(shù)中的42CrMo材料組成復(fù)雜,作為閥芯基體1不適于采用綠色環(huán)保型合金鍍液浸泡形成合金層。
另外,本發(fā)明采用綠色環(huán)保型合金鍍液浸泡閥芯基體1形成鎳磷鐵鉻合金層2易于實(shí)現(xiàn)大、小批量生產(chǎn)。
本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯,在閥芯基體1精密磨削后,進(jìn)行鎳磷鐵鉻合金層2的制備,原材料成本低;其閥芯基體1采用45號(hào)鋼制造,經(jīng)過(guò)無(wú)心磨削等工藝就能夠達(dá)到閥芯所需尺寸和表面粗糙度,通過(guò)綠色環(huán)保型合金鍍液浸泡閥芯基體1的外表面,形成綠色環(huán)保耐磨防腐的鎳磷鐵鉻合金層2,制備過(guò)程無(wú)環(huán)境污染,后續(xù)無(wú)需再加工,設(shè)備投入少,工藝鏈短,生產(chǎn)成本低,并且表面光潔度高,摩擦系數(shù)小,而且加工精度易于控制,易于實(shí)現(xiàn)大、小批量生產(chǎn)。
而傳統(tǒng)閥芯的合金層制備過(guò)程中,在表面處理后,需要多次磨削加工,由于表面處理層比較薄,加工難度大,精度難以控制。
除了上述閥芯,本發(fā)明還提供一種液壓閥的示意性實(shí)施例,在該液壓閥的示意性實(shí)施例中,液壓閥包括上述任一實(shí)施例中的環(huán)保耐磨閥芯。
在本發(fā)明提供的液壓閥的示意性實(shí)施例中,液壓閥還包括閥體、彈簧和端蓋,環(huán)保耐磨閥芯安裝于閥體內(nèi)部的閥芯孔內(nèi),環(huán)保耐磨閥芯的一端連接彈簧,環(huán)保耐磨閥芯的另一端連接端蓋。
本發(fā)明提供的液壓閥設(shè)有上述本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯,相應(yīng)的,液壓閥也具有本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯的技術(shù)效果。
綜上所述,本發(fā)明提供的環(huán)保耐磨閥芯通過(guò)綠色環(huán)保型合金鍍液浸泡閥芯基體1形成鎳磷鐵鉻合金層2,能夠提高其耐磨、防腐性能,其表 面光潔度高,摩擦系數(shù)小,可降低閥芯和配合件在運(yùn)動(dòng)中的摩擦損耗。同時(shí)解決了電鍍鉻所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題,并且降低了加工成本。同時(shí),采用45號(hào)鋼作為基材制作閥芯,與42CrMo閥芯材料相比,在強(qiáng)度相同的情況下,大大降低了自身成本。另外,本發(fā)明的閥芯易于實(shí)現(xiàn)大、小批量生產(chǎn)。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制;盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。