本發(fā)明涉及一種用于換向閥的主閥芯。

背景技術(shù)：

換向閥又稱克里斯閥，閥門的一種，具有多向可調(diào)的通道，可適時(shí)改變流體流向，可分為手動(dòng)換向閥、電磁換向閥、電液換向閥等。其主要由閥體、密封組件、凸輪、閥桿、手柄和閥蓋等零部件組成。閥門由手柄驅(qū)動(dòng)，通過(guò)手柄帶動(dòng)閥桿與凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪具有定位驅(qū)動(dòng)與鎖定密封組件的開(kāi)啟與關(guān)閉功能。手柄逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，兩組密封組件分別在凸輪的作用下關(guān)閉下端的兩個(gè)通道，上端的兩個(gè)通道分別與管道裝置的進(jìn)口相通。反之，上端的兩個(gè)通道關(guān)閉，下端兩個(gè)通道與管道裝置的進(jìn)口相通，實(shí)現(xiàn)了不停車換向。工作時(shí)借著閥外的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸，帶動(dòng)搖拐臂，啟動(dòng)閥板，使工作流體時(shí)而從左入口通向閥的下部出口，時(shí)而從右入口變換通向下部出口，實(shí)現(xiàn)了周期變換流向的目的。這種變換閥在石油、化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，在合成氨造氣系統(tǒng)中最為常用。此外，換向閥還可作成閥瓣式的結(jié)構(gòu)，多用于較小流量的場(chǎng)合。工作時(shí)只需轉(zhuǎn)動(dòng)手輪通過(guò)閥瓣來(lái)變換工作流體的流向。現(xiàn)有的換向閥通常包括兩種：液壓式換向閥和手動(dòng)式換向閥。液壓式換向閥通常包括閥套和位于閥套內(nèi)且與閥套同軸設(shè)置的閥桿，閥套的一端設(shè)置有工作油口，閥套的另一端設(shè)置有控油口，閥套側(cè)壁設(shè)置有壓力油口和回液油口，其中回液油口靠近控油口，壓力油口靠近工作油口，閥桿內(nèi)沿軸向設(shè)置有與工作油口連通的進(jìn)油通道，閥桿上設(shè)置有與進(jìn)油通道連通的開(kāi)口；在初始狀態(tài)時(shí)，閥桿上的開(kāi)口將進(jìn)油通道和回液油口連通，工作油口和回液油口處于連通狀態(tài)，此時(shí)，壓力油口和控油口內(nèi)輸入液壓油，控油口內(nèi)的液壓油將閥桿向工作油口方向推動(dòng)，閥桿上的開(kāi)口與回液油口斷開(kāi)，工作油口和回液油口處于隔離狀態(tài)，當(dāng)閥桿上的開(kāi)口移動(dòng)至壓力油口處時(shí)，閥桿上的開(kāi)口將壓力油口和工作油口連通。手動(dòng)式換向閥與液壓式換向閥的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別僅在于手動(dòng)式換向閥設(shè)置手柄組件取代控油口來(lái)驅(qū)動(dòng)閥桿，手柄組件推動(dòng)閥桿壓力油口和工作油口的連通。

換向閥在作為原油、燃油及其它具有較強(qiáng)侵蝕性液體的換向工具時(shí)，其工作環(huán)境復(fù)雜，極易受到環(huán)境以及油品中的各種腐蝕性元素的侵蝕，并且在生產(chǎn)應(yīng)用中極易受到外力的沖擊而發(fā)生形變等，這種情況在換向閥應(yīng)用于液體加壓輸送是尤為危險(xiǎn)，此時(shí)液體的侵蝕能力顯著增強(qiáng)，器件稍有損傷就會(huì)無(wú)限地放大危害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有極好的強(qiáng)韌性、抗回火穩(wěn)定性、抗冷-熱疲勞性能、高溫抗磨損能力的用于換向閥的主閥芯。

本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種用于換向閥的主閥芯，包括上閥套、下閥套、閥芯，其特征在于，所述下閥套插入上閥套內(nèi)并與上閥套相連，在上閥套內(nèi)設(shè)置有活塞，所述閥芯位于下閥套內(nèi)并伸入活塞內(nèi)，所述上閥套具有一開(kāi)口且在開(kāi)口處蓋設(shè)有端蓋，主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯均由合金鋼材料制成，所述合金鋼的組成元素及其質(zhì)量百分比為：C：0.10-0.15％、Cr：1.5-2.0％、Si：0.22-0.35％、Mn：0.8-1.2％、Al：0.045-0.06％、N：0.03-0.05％、Mo：0.25-0.35％、Cu：0.025-0.04％、S：0.005-0.022％、V：0.08-0.15％、RE：0.08-0.15％、P≤0.015％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明主閥芯的上閥套、下閥套、閥芯均由合金鋼制成，該合金鋼通過(guò)各元素之間產(chǎn)生的協(xié)同作用提高主閥芯的綜合性能。在合金鋼中加入低含量鉻的同時(shí)，加入Cu、Mn、Mo、Al、Si、V、RE等合金元素，放棄加入鎳、鎢等貴重金屬元素，能夠強(qiáng)化基體，獲得MoC、VC等特殊碳化物和合金碳化物，從而提高主閥芯合金鋼的組織穩(wěn)定性。Cu、Al的加入可以提高主閥芯合金鋼的散熱性能。Cr、Si、Al能夠提高合金鋼的抗生長(zhǎng)與抗氧化能力。散熱性能、抗生長(zhǎng)和抗氧化能力的提高又能進(jìn)一步提高合金鋼的高溫性能，使其在高溫環(huán)境下使用的壽命有所提高。Mn、Si等元素的加入能夠提高鋼液的流動(dòng)性。稀土的影響與合金元素進(jìn)行配合，進(jìn)一步提高主閥芯合金鋼的強(qiáng)韌性，使其表面硬度高，內(nèi)部具有韌性。在本發(fā)明主閥芯的合金鋼中若碳含量過(guò)低，在加工中會(huì)嚴(yán)重影響強(qiáng)度和硬度，若碳含量過(guò)高，塑性低，還會(huì)影響后續(xù)的成型及電鍍過(guò)程中的性能，造成開(kāi)裂等問(wèn)題。為了避免在滲層中發(fā)生內(nèi)氧化形成“黑色網(wǎng)狀組織”缺陷，本發(fā)明主閥芯合金鋼中Si含量要求控制在0.22-0.35％。當(dāng)加入0.22-0.35％Si可以提高主閥芯的強(qiáng)度，若Si含量低于0.22％，則會(huì)影響主閥芯的屈服強(qiáng)度。盡管Mn是固溶強(qiáng)化元素，但在本發(fā)明主閥芯合金鋼中，若錳含量大于1.2％，則會(huì)大幅度降低主閥芯的塑性和韌性。主閥芯合金鋼的耐熱性隨著Mo含量的增加而增強(qiáng)，此外Cr、Si、Al都可生成致密的氧化物，形成保護(hù)膜。鋁是最基本、最有效的細(xì)化晶粒元素，在鋼中主要以AlN形式存在。AlN主要分布于晶界，起到釘扎晶界阻止晶粒長(zhǎng)大的作用。當(dāng)合金鋼中鋁含量較高，但氮含量較低時(shí)，則不能形成足夠的AlN使其均勻的分布于奧氏體晶界。AlN數(shù)量較少必然導(dǎo)致其分布較多的位置釘扎晶界作用明顯，較少的位置則不能釘扎晶界阻止奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，這也是產(chǎn)生混晶，即晶粒局部異常長(zhǎng)大的主要原因。本發(fā)明主閥芯合金鋼中加入0.08-0.15％V細(xì)化組織晶粒，提高強(qiáng)度和韌性。釩不僅是強(qiáng)化合物形成元素，還是鋼材優(yōu)良的脫氧劑，能與碳的結(jié)合，形成高熔點(diǎn)、高硬度、高彌散度且穩(wěn)定的VC碳化物，且0.08-0.15％V與0.8-1.2％Mn起協(xié)同作用，共同提高鋼的強(qiáng)度和硬度，其原因在于V與Mn配合使用不僅可以細(xì)化晶粒，還可以得到更高體積分?jǐn)?shù)的彌散分布析出顆粒，同時(shí)起到細(xì)晶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化的作用，還可以提高主閥芯的強(qiáng)度、韌性以及抗腐蝕能力。且本發(fā)明主閥芯合金鋼中由于0.08-0.15％稀土的存在，與0.08-0.15％V一起增強(qiáng)了主閥芯合金鋼組織細(xì)化的程度，從而使其擴(kuò)散系數(shù)降低，減輕其氧化程度。同時(shí)碳化物在回火的過(guò)程中析出速度和長(zhǎng)大速度都較為緩慢，提高了鋼的強(qiáng)度和抗回火穩(wěn)定性。

未加入稀土?xí)r，合金鋼組織非常不均勻，相對(duì)碳化合物尺寸較大，網(wǎng)狀二次碳化合物較為明顯。加入少量的稀土?xí)r，合金鋼二次碳化合物斷網(wǎng)明顯。稀土含量越高，組織越來(lái)越均勻，越來(lái)越細(xì)。稀土含量的增加使得碳化合物支晶和萊氏體網(wǎng)格越來(lái)越細(xì)，進(jìn)而提高合金鋼的沖擊韌性。熱處理后，未加稀土與加入稀土的合金鋼組織都包括回火馬氏體、少量回火托氏體、含鉻和錳等的合金碳化物與分布均勻的VC、MoC特殊碳化物。然而一定范圍內(nèi)含稀土越多，碳化物尺寸越小，這種特征在提高放大倍數(shù)后非常明顯。此外稀土元素還可融入碳化合物中，或者與氧、磷、硫、硅、鋁發(fā)生反應(yīng)生成氧化物等，降低有害雜質(zhì)對(duì)脆性的影響。經(jīng)不斷試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明主閥芯合金鋼中添加0.08-0.15％稀土對(duì)碳化合物尺寸的減小，與合金元素的配合，在晶界處的分布以及減小有害物質(zhì)的影響等綜合效果較為明顯。

一般的合金鋼中，硫、磷等雜質(zhì)元素的非金屬夾雜會(huì)破壞鋼的基體連續(xù)性，在靜載荷和動(dòng)載荷的作用下，往往成為裂紋的起點(diǎn)，影響合金鋼的性能，但是本發(fā)明為了提高主閥芯切削性，需要添加一定的硫含量。

作為優(yōu)選，RE中按占RE總質(zhì)量比計(jì)：Ce48-55％，La30-32％，Pr3-5％，余量為Nd及不可避免的雜質(zhì)。稀土元素與氧、硫有很大的親和力，加入鋼液中的稀土將依次與氧和硫作用，作用產(chǎn)物隨熔渣排出，剩余部分作為夾雜殘留鋼中。向上述合金鋼添加0.08-0.15％稀土后，在熔融鋼液中的氧化鋁、二氧化硅、硫化錳等夾雜物與稀土進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成密度小、熔點(diǎn)高的稀土化合物，隨著加工過(guò)程中的高溫熔煉，稀土夾雜物以高熔點(diǎn)氧化物和硫化物為核心分別獨(dú)立形核長(zhǎng)大。經(jīng)不斷試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，加入適量的稀土后，主閥芯合金鋼的夾雜物數(shù)量明顯減少，純凈度提高，晶粒明顯細(xì)化。

作為優(yōu)選，用合金鋼制成主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯的工藝為：

前處理：按所述合金鋼的組成元素及質(zhì)量百分比配料，將原料熔煉成鋼水，鋼水經(jīng)真空冶煉、澆注、軋制成鋼板，并將鋼板加工成型，得坯件；

熱處理：將坯件先加熱到230-280℃，然后加熱至620-650℃，再加熱至900-1000℃，噴霧淬火處理0.5-1小時(shí)，當(dāng)冷卻至220-280℃時(shí)繼續(xù)加熱至580-620℃回火處理1-2小時(shí)，得半成品；

超低溫改性處理：將半成品在-170～-190℃下超低溫改性處理1-1.5h，然后在220-240℃下低溫回火處理120-145min，制得主閥芯中的上閥套、下閥套、閥芯。

本發(fā)明先多階段加熱的噴霧淬火和高溫回火雙重處理，噴霧淬火冷卻速度較緩慢，使心部和表面都獲得較均勻的組織和較高的力學(xué)性能，保證換向閥使用時(shí)能夠承受較大的力。然后進(jìn)行超低溫改性處理，有效提高主閥芯的力學(xué)性能，合金鋼的顯微組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，從回火馬氏體中脫溶出大量、彌散的第二相微細(xì)碳化物顆粒，并均勻分布在馬氏體的孿晶帶上，強(qiáng)化了合金鋼的基體組織，促使合金鋼的各項(xiàng)力學(xué)性能得到了明顯提高。在同樣的熱-冷循環(huán)疲勞條件下，本發(fā)明主閥芯的疲勞裂紋擴(kuò)展速率較低，即提高了合金鋼的抗疲勞性能。此外，超低溫下的相變還會(huì)使基體組織中空位濃度降低，導(dǎo)致擴(kuò)散系數(shù)減?。换鼗瘃R氏體脫溶出碳化物后，含碳濃度明顯下降，從而提高主閥芯抗回火穩(wěn)定性能。因此，本發(fā)明主閥芯中的上閥套、下閥套、閥芯通過(guò)采用配伍合理的合金鋼并采用上述的加工方法制成，具有極好的強(qiáng)韌性、抗回火穩(wěn)定性、抗冷一熱疲勞性能、高溫抗磨損能力。

作為優(yōu)選，下閥套和上閥套的外壁上均設(shè)有由復(fù)合材料制成的密封圈。密封圈為閥套主體提供防護(hù)的同時(shí)，使其不易在使用中被破壞，同時(shí)又可以提高耐磨性，防止磨損。其與下閥套和上閥套具有良好的相容性和貼合性，同時(shí)又具有質(zhì)輕，剛性好、耐磨性強(qiáng)的特性，使其對(duì)凸起結(jié)構(gòu)提供充分的防護(hù)。

所述復(fù)合材料包括如下重量份數(shù)的組分：丁腈橡膠：100份、白炭黑：5-20份、矽麗粉：10-30份、改性納米二氧化鈦：1-5份、表面改性劑：3-8份、氧化鋅：2-8份、抗老化劑：10-30份、硫化劑：3-8份。

本發(fā)明主閥芯中的密封圈通過(guò)配伍合理的組分，以丁腈橡膠為基材，復(fù)配添加白炭黑和矽麗粉，并添加改性納米二氧化鈦，以及表面改性劑等其他成分，通過(guò)各成分之間產(chǎn)生的協(xié)同作用，提高復(fù)合材料的強(qiáng)度、硬度，提高密封圈的耐壓性和耐磨性。并且結(jié)合其較薄的厚度，使其在受到較大沖擊時(shí)，優(yōu)先發(fā)生剛性破碎，而后再將受力傳遞到下閥套和上閥套主體，實(shí)現(xiàn)剛性-柔性雙重防護(hù)，從而提升主體的防沖擊和抗腐蝕性能。

其中，矽麗粉是一種多空隙的天然微顆粒，由天然準(zhǔn)球形粒狀石英和片裝高嶺土組成的無(wú)機(jī)礦物，兩種不同形狀的礦物天然結(jié)合形成了一種松散的粒片疊層鑲嵌結(jié)構(gòu)，這種天然松散的粒片混合結(jié)構(gòu)不會(huì)被一般的物理和機(jī)械方式分散，因此矽麗粉具有超高的流動(dòng)性和分散性。本發(fā)明中復(fù)配添加了矽麗粉與白炭黑，有效改善高性能密封圈的力學(xué)性能。與加入單一炭黑的膠料相比，拉伸強(qiáng)度、回彈值都提高60％以上，壓縮溫升和動(dòng)態(tài)壓縮永久變形分別降低35％以上。其原因在于：一、矽麗粉中的片裝結(jié)構(gòu)對(duì)于交聯(lián)鍵形成隔離，膠料形成的交聯(lián)點(diǎn)減少，高性能密封圈變得軟而富有彈性，橡膠分子鏈在交變力作用下收到的摩擦力減少，分子鏈直接相對(duì)運(yùn)動(dòng)消耗的能力減少，產(chǎn)生的熱量隨之較少，因此壓縮溫升和動(dòng)態(tài)壓縮永久變形降低，對(duì)橡膠拉伸強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的補(bǔ)強(qiáng)作用也都優(yōu)于單一的炭黑。二、矽麗粉中的微粒均勻分散在橡膠的交聯(lián)網(wǎng)中，其松散的粒片疊層狀鑲嵌結(jié)構(gòu)可以有效阻隔氧分子對(duì)硫化膠的侵入，避免了交聯(lián)鍵的斷裂，進(jìn)而提高了高性能密封圈的耐熱抗氧老化性能。三、矽麗粉具有片狀結(jié)構(gòu)，可降低橡膠體分子鏈之間的阻撓，使橡膠分子鏈相對(duì)滑動(dòng)容易，進(jìn)而提高高性能密封圈膠料表面擠出光滑，繼而提高高性能密封圈的加工性能。本發(fā)明主閥芯密封圈同時(shí)含有10-30份矽麗粉、5-20份白炭黑、1-5份改性納米二氧化鈦，通過(guò)各成分之間的協(xié)同作用，提高拉伸強(qiáng)度、硬度、斷裂伸長(zhǎng)率等力學(xué)性能，降低壓縮溫升和動(dòng)態(tài)壓縮永久變形，延長(zhǎng)膠料硫化時(shí)間，提高膠料的硫化程度，提高膠料的加工性能，進(jìn)而提高密封圈的耐壓性、耐磨性。

進(jìn)一步優(yōu)選，白炭黑與矽麗粉的質(zhì)量比為(0.5-1)：1。通過(guò)不斷試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在丁腈橡膠中加入質(zhì)量比為(0.5-1)：1的白炭黑與矽麗粉，不僅可以顯著提高密封圈的拉伸強(qiáng)度、回彈性等力學(xué)性能，降低壓縮溫升和動(dòng)態(tài)壓縮永久變形，改善其加工性能，還可以明顯縮短膠料的正硫化時(shí)間與焦燒時(shí)間之差，進(jìn)而提高密封圈膠料的硫化效率，節(jié)約資源。

進(jìn)一步優(yōu)選，表面改性劑包括增塑劑、偶聯(lián)劑。

本發(fā)明中所述的增塑劑、偶聯(lián)劑、抗老化劑、硫化劑均為常規(guī)試劑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主閥芯主體部分(即上閥套、下閥套、閥芯)通過(guò)配伍合理的合金鋼制成，并通過(guò)先多階段加熱的噴霧淬火和高溫回火雙重處理，然后進(jìn)行超低溫改性處理制成，有效提高主閥芯的力學(xué)性能，使其具有極好的強(qiáng)韌性、抗回火穩(wěn)定性、抗冷-熱疲勞性能、高溫抗磨損能力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明用于換向閥的主閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明用于換向閥的主閥芯的剖視圖。

圖中：1、上閥套；2、下閥套；3、閥芯；4、活塞；5、端蓋；6、密封圈。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖說(shuō)明，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中，如圖1、2所示，一種換向閥中的主閥芯，包括上閥套1、下閥套2、閥芯3，下閥套2插入上閥套1內(nèi)并與上閥套1相連，在上閥套內(nèi)設(shè)置有活塞4，閥芯3位于下閥套2內(nèi)并伸入活塞4內(nèi)，上閥套1具有一開(kāi)口且在開(kāi)口處蓋設(shè)有端蓋5；下閥套2和上閥套1的外壁上均設(shè)有由復(fù)合材料制成的密封圈6。

密封圈復(fù)合材料包括如下重量份數(shù)的組分：丁腈橡膠：100份、白炭黑：15份、矽麗粉：18份、改性納米二氧化鈦：4份、表面改性劑：5份、氧化鋅：5份、抗老化劑：25份、硫化劑：5份。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯均由合金鋼材料制成，所述合金鋼的組成元素及其質(zhì)量百分比為：C：0.12％、Cr：1.8％、Si：0.28％、Mn：1.0％、Al：0.052％、N：0.04％、Mo：0.3％、Cu：0.032％、S：0.012％、V：0.12％、RE：0.12％、P≤0.015％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其中RE中按占RE總質(zhì)量計(jì)：Ce50％，La31％，Pr4％，余量為Nd。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過(guò)如下工藝加工而成：

前處理：按上述合金鋼的組成元素及質(zhì)量百分比配料，將原料熔煉成鋼水，鋼水經(jīng)真空冶煉、澆注、軋制成鋼板，并將鋼板加工成型，得坯件；

熱處理：將坯件先加熱到250℃，然后加熱至640℃，再加熱至950℃，噴霧淬火處理0.8小時(shí)，當(dāng)冷卻至250℃時(shí)繼續(xù)加熱至600℃回火處理1.5小時(shí)，得半成品；

超低溫改性處理：將半成品在-180℃下超低溫改性處理1.2h，然后在230℃下低溫回火處理130min，制得上閥套、下閥套、閥芯。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：

本實(shí)施例中密封圈復(fù)合材料包括如下重量份數(shù)的組分：丁腈橡膠：100份、白炭黑：13份、矽麗粉：25份、改性納米二氧化鈦：2份、表面改性劑：4份、氧化鋅：6份、抗老化劑：20份、硫化劑：4份。

上閥套、下閥套、閥芯所用合金鋼材質(zhì)為：C：0.14％、Cr：1.6％、Si：0.32％、Mn：0.9％、Al：0.048％、N：0.048％、Mo：0.27％、Cu：0.038％、S：0.008％、V：0.14％、RE：0.09％、P≤0.015％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其中RE中按占RE總質(zhì)量計(jì)：Ce49％，La31.5％，Pr3.5％，余量為Nd。在主閥芯主體的表層以添加劑進(jìn)行摻雜，添加劑二氧化硅在主體中含量為0.4wt％。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過(guò)如下工藝加工而成：

前處理：按上述合金鋼的組成元素及質(zhì)量百分比配料，將原料熔煉成鋼水，鋼水經(jīng)真空冶煉、澆注、軋制成鋼板，并將鋼板加工成型，得坯件；

熱處理：將坯件先加熱到260℃，然后加熱至625℃，再加熱至920℃，噴霧淬火處理0.8小時(shí)，當(dāng)冷卻至230℃時(shí)繼續(xù)加熱至610℃回火處理1.2小時(shí)，得半成品；

超低溫改性處理：將半成品在-175℃下超低溫改性處理1.4h，然后在235℃下低溫回火處理125min，制得上閥套、下閥套、閥芯。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：

本實(shí)施例中密封圈復(fù)合材料包括如下重量份數(shù)的組分：丁腈橡膠：100份、白炭黑：15份、矽麗粉：20份、改性納米二氧化鈦：3份、表面改性劑：6份、氧化鋅：4份、抗老化劑：15份、硫化劑：6份。

主閥芯的主體部分的合金鋼材質(zhì)為：C：0.13％、Cr：1.8％、Si：0.25％、Mn：1.1％、Al：0.058％、N：0.032％、Mo：0.34％、Cu：0.026％、S：0.020％、V：0.09％、RE：0.14％、P≤0.015％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其中RE中按占RE總質(zhì)量計(jì)：Ce452％，La30.5％，Pr4.5％，余量為Nd。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過(guò)如下工藝加工而成：

前處理：按上述合金鋼的組成元素及質(zhì)量百分比配料，將原料熔煉成鋼水，鋼水經(jīng)真空冶煉、澆注、軋制成鋼板，并將鋼板加工成型，得坯件；

熱處理：將坯件先加熱到240℃，然后加熱至640℃，再加熱至980℃，噴霧淬火處理0.6小時(shí)，當(dāng)冷卻至270℃時(shí)繼續(xù)加熱至590℃回火處理1.8小時(shí)，得半成品；

超低溫改性處理：將半成品在-185℃下超低溫改性處理1.4h，然后在225℃下低溫回火處理140min，制得上閥套、下閥套、閥芯。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：

本實(shí)施例中密封圈復(fù)合材料包括如下重量份數(shù)的組分：丁腈橡膠：100份、白炭黑：20份、矽麗粉：30份、改性納米二氧化鈦：1份、表面改性劑：3份、氧化鋅：8份、抗老化劑：10份、硫化劑：3份。

主閥芯的主體部分的合金鋼材質(zhì)為：C：0.10％、Cr：2.0％、Si：0.22％、Mn：1.2％、Al：0.045％、N：0.05％、Mo：0.25％、Cu：0.04％、S：0.005％、V：0.15％、RE：0.08％、P≤0.015％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其中RE中按占RE總質(zhì)量計(jì)：Ce55％，La30％，Pr5％，余量為Nd。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過(guò)如下工藝加工而成：

前處理：按上述合金鋼的組成元素及質(zhì)量百分比配料，將原料熔煉成鋼水，鋼水經(jīng)真空冶煉、澆注、軋制成鋼板，并將鋼板加工成型，得坯件；

熱處理：將坯件先加熱到280℃，然后加熱至650℃，再加熱至1000℃，噴霧淬火處理0.5小時(shí)，當(dāng)冷卻至280℃時(shí)繼續(xù)加熱至620℃回火處理1小時(shí)，得半成品；

超低溫改性處理：將半成品在-190℃下超低溫改性處理1h，然后在240℃下低溫回火處理120min，制得上閥套、下閥套、閥芯。

實(shí)施例5

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：

本實(shí)施例中密封圈復(fù)合材料包括如下重量份數(shù)的組分：丁腈橡膠：100份、白炭黑：5份、矽麗粉：10份、改性納米二氧化鈦：5份、表面改性劑：8份、氧化鋅：2份、抗老化劑：30份、硫化劑：8份。

主閥芯的主體部分的合金鋼材質(zhì)為：C：0.15％、Cr：1.5％、Si：0.35％、Mn：0.8％、Al：0.06％、N：0.03％、Mo：0.35％、Cu：0.025％、S：0.022％、V：0.08％、RE：0.15％、P≤0.015％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其中RE中按占RE總質(zhì)量計(jì)：Ce48％，La32％，Pr3％，余量為Nd。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過(guò)如下工藝加工而成：

前處理：按上述合金鋼的組成元素及質(zhì)量百分比配料，將原料熔煉成鋼水，鋼水經(jīng)真空冶煉、澆注、軋制成鋼板，并將鋼板加工成型，得坯件；

熱處理：將坯件先加熱到230℃，然后加熱至620℃，再加熱至900℃，噴霧淬火處理1小時(shí)，當(dāng)冷卻至220℃時(shí)繼續(xù)加熱至580℃回火處理2小時(shí)，得半成品；

超低溫改性處理：將半成品在-170℃下超低溫改性處理1.5h，然后在220℃下低溫回火處理145min，制得上閥套、下閥套、閥芯。

對(duì)比例1

與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，該對(duì)比例主閥芯中的上閥套、下閥套、閥芯由普通合金鋼通過(guò)普通方法加工而成。

對(duì)比例2

與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，該對(duì)比例主閥芯中的上閥套、下閥套、閥芯由普通合金鋼通過(guò)如實(shí)施例1中的方法加工而成。

對(duì)比例3

與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，該對(duì)比例主閥芯中的上閥套、下閥套、閥芯采用如實(shí)施例1中的所述的合金鋼通過(guò)現(xiàn)有普通方法加工而成。

對(duì)比例4

與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于，該對(duì)比例主閥芯中的密封圈由普通塑料制成。

在上述實(shí)施例中未明確說(shuō)明的工藝均為現(xiàn)有技術(shù)中普通常規(guī)的工藝，增塑劑、偶聯(lián)劑、抗老化劑、硫化劑均為常規(guī)試劑。

將實(shí)施例1-5及對(duì)比例1-4換向閥的主閥芯進(jìn)行性能測(cè)試，

測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1：實(shí)施例1-5及對(duì)比例1-4中加工得到的換向閥的性能測(cè)試

本發(fā)明主閥芯上閥套、下閥套、閥芯通過(guò)配伍合理的合金鋼制成，并通過(guò)先多階段加熱的噴霧淬火和高溫回火雙重處理，然后進(jìn)行超低溫改性處理制成，有效提高主閥芯的力學(xué)性能，使其具有極好的強(qiáng)韌性、抗回火穩(wěn)定性、抗冷-熱疲勞性能、高溫抗磨損能力。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。