本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域,具體是涉及一種推溜保持閥。
背景技術(shù):
閥門是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件,具有截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。用于流體控制系統(tǒng)的閥門,從最簡(jiǎn)單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門,其品種和規(guī)格相當(dāng)繁多。閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動(dòng)。閥門根據(jù)材質(zhì)還分為鑄鐵閥門,鑄鋼閥門,不銹鋼閥門(201、304、316等),鉻鉬鋼閥門,鉻鉬釩鋼閥門,雙相鋼閥門,塑料閥門,非標(biāo)訂制等閥門材質(zhì)。閥門在使用中需要具有較強(qiáng)的耐磨性能和力學(xué)性能,以保證閥門的使用壽命,而目前所使用的材料普遍性能不強(qiáng),導(dǎo)致閥門需要經(jīng)常維修設(shè)置更換。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是針對(duì)以上問題,提供一種耐磨、力學(xué)性能強(qiáng)的推溜保持閥。
本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的方案為,一種推溜保持閥,由不銹鋼
制成,包括:
閥體:所述閥體包括上閥套與下閥套,上閥套與下閥套之間緊密連接,閥體上部還固定設(shè)有閥蓋;
手柄:所述手柄可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在閥蓋上;
其中,所述不銹鋼的成分按質(zhì)量百分比為:C0.06%~0.08%,Cr17%~20%,Ni8%~10%,Mn1%~2%,Si0.8%~1%,P0.04%~0.05%,S0.02%~0.07%,Ca0.01~0.03%,Pr0.01%~0.03%,La0.01%~0.03%,余量為Fe。
本發(fā)明的不銹鋼的成分配比中,Cr17%~20%可以在形成鈍化膜,保護(hù)不銹鋼不受腐蝕的同時(shí),提高不銹鋼的抗氧化能力,而Ni可以促使不銹鋼從體心立方的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為面心立方結(jié)構(gòu),穩(wěn)定奧氏體組織,Pr和La具有較高的標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)點(diǎn)位,他們的加入可以提高自然腐蝕電位,提高不銹鋼的耐腐蝕性能,另外,Pr和La的加入還可以抑制鈍化膜的氧化物晶粒的長(zhǎng)大,細(xì)化氧化物的晶粒,從而改善鈍化膜的塑形和韌性,Pr和La具有較大原子半徑,可以促使基體元素點(diǎn)陣擴(kuò)張,促進(jìn)Cr元素的擴(kuò)散,間接促進(jìn)了Cr2O3保護(hù)膜的形成,在加入量為Pr0.01%~0.03%,La0.01%~0.03%時(shí),可以使合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性提高,使合金表面快速形成一層致密完整,并于基體結(jié)合牢固的鈍化膜。Pr和La元素在晶界上均勻分布,可以抑制晶界上有害的夾雜物的析出,起到了凈化相界,還可以降低不銹鋼中硫的含量,凈化鋼液,是鋼液中國(guó)的夾雜物總量減少,當(dāng)稀土元素加入量過大時(shí),不銹鋼的磨損速度反而降低,因此,Pr和La元素的加入量起著重要的作用。稀土的加入可明顯較小應(yīng)力集中區(qū),又能細(xì)化組織,提高強(qiáng)度,增強(qiáng)不銹鋼的抗變性能力。加入的Pr和La本身還會(huì)被氧化形成氧化膜,進(jìn)一步改善不銹鋼的耐磨耐蝕性能。
進(jìn)一步地,所述不銹鋼中元素Pr與La的總量與元素S的比值不大于1。
由于Pr和La在鋼液中的溶解度不大,所以要嚴(yán)格控制Pr和La的加入量與元素S的比例,如果加入的量過大,剩余的Pr與La元素反而會(huì)在晶界上析出,形成熔點(diǎn)低于軋制溫度的低熔點(diǎn)共晶體,降低的不銹鋼的性能,而加入量少了又不能起到作用。
一種推溜保持閥的制備方法,包括以下步驟:
S1:配置所述成分的原料,將原料混合均勻后,熔化為熔液,其中,Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入;
S2:將熔液經(jīng)過脫硅、脫硫、脫磷后,在溫度1250℃~1280℃轉(zhuǎn)爐后進(jìn)行粗煉和精煉;
S3:冷卻后,經(jīng)過軋制、熱處理得到鑄錠,鑄錠加工成型后,得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品。
在熔液狀態(tài)加入Pr-Ca合金和La-Ca合金可以防止直接加入Pr與La元素造成在加入的過程中發(fā)生氧化,有利于Pr與La元素在熔液中的分解,最大化Pr與La元素發(fā)揮功效。
進(jìn)一步地,電解拋光使用的電解拋光液為按質(zhì)量份:濃度85%的磷酸85~90份,濃度98%的硫酸5~9份,CrO32~4份,甘油15~18份,乙二胺四乙酸二鈉2~3份,水22~25份。
使用此配比的電解拋光液可以降低拋光電流,降低能耗,同時(shí)可以保證電解出額不銹鋼工件的表面呈現(xiàn)出清亮,光滑的效果,清亮的表面也有利于提高不銹鋼的耐空氣腐蝕性能。
進(jìn)一步地,電解拋光的溫度為80~100℃,陽極電流密度15~20A/dm2,陰極電流密度為5~10A/dm2,電解拋光時(shí)間5~10min。
使用合理的電解拋光溫度、時(shí)間,并且選擇合適的電流、密度可以保證電解拋光的表面均勻,光滑。
進(jìn)一步地,所述陽極為半成品工件,所述陰極為鉛板,陽極與陰極的比值為1:2~2.5,陰極與陽極的距離為35~40cm。
合適的陰極和陽極比值,可以保證電解拋光過程的穩(wěn)定,而合適的陰極與陽極的距離可以保證使用本發(fā)明的電解拋光液時(shí),可以最大可能的提高電解拋光液的利用率,在提高生產(chǎn)效率的同時(shí),充分利用電解拋光液。
進(jìn)一步地,所述電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3 90~100g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 1~2g/L,NiSO4·6H2O 30~35g/L,KCl 60~70g/L,穩(wěn)定劑100~120g/L,電鍍密度為10~20A/dm2,PH值為2~4。
進(jìn)一步地,所述電鍍中還加入厚度為10~12nm,尺寸100~200nm的石墨烯片。
加入石墨烯片,形成的多相電鍍層可以有效提高不銹鋼表面的性能,最終不銹鋼的耐磨性,耐蝕性都有很大的提升,并且本發(fā)明中使用納米厚度和尺寸的石墨烯片,可以提高與不銹鋼表面的結(jié)合強(qiáng)度,同時(shí)與Ni層具有復(fù)合效應(yīng),進(jìn)一步增強(qiáng)耐磨性能。
本發(fā)明制備的推溜保持閥通過合理的成分對(duì)比,添加增強(qiáng)元素,改善不銹鋼的力學(xué)性能和耐磨耐蝕性能,在制備的過程中經(jīng)過優(yōu)化制備工藝,在不銹鋼表面形成復(fù)合膜,進(jìn)一步增強(qiáng)粘膜性能,有效延長(zhǎng)了推溜保持閥的使用壽命。
附圖說明
如圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖:
其中,1、閥體,2、上閥套,3、下閥套,4.、閥蓋,5、手柄。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖說明,對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明;
一種推溜保持閥,由不銹鋼制成,包括:
閥體1:所述閥體1包括上閥套2與下閥套3,上閥套2與下閥套3之間緊密連接,閥體1上部還固定設(shè)有閥蓋4;
手柄5:所述手柄5可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在閥蓋4上。
本發(fā)明推溜保持閥的制備方法實(shí)施例如下:
實(shí)施例1
S1:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:C0.06%%,Cr17%,Ni10%,Mn1%,Si1%,P0.05%,S0.03%,Ca0.01%,Pr0.01%%,La0.02%,余量為Fe,將原料混合均勻后,熔化為熔液,其中,Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入;
S2:將熔液經(jīng)過脫硅、脫硫、脫磷后,在溫度1250℃轉(zhuǎn)爐后進(jìn)行粗煉和精煉;
S3:冷卻后,經(jīng)過軋制、熱處理得到鑄錠,鑄錠加工成型后,得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量份:濃度85%的磷酸85份,濃度98%的硫酸9份,CrO32份,甘油15份,乙二胺四乙酸二鈉3份,水22份,電解拋光的溫度為100℃,陽極電流密度15A/dm2,陰極電流密度為5A/dm2,電解拋光時(shí)間5min,電鍍過程中,陽極為半成品工件,陰極為鉛板,陽極與陰極的比值為1:2,陰極與陽極的距離為35~40cm,電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3 90g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 1g/L,NiSO4·6H2O 35g/L,KCl 70g/L,穩(wěn)定劑100g/L,電鍍密度為10A/dm2,PH值為4,電鍍中加入厚度為10nm,尺寸200nm的石墨烯片。
實(shí)施例2
S1:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:C0.08%,Cr20%,Ni10%,Mn1%,Si1%,P0.04%,S0.07%,Ca0.03%,Pr0.03%,La0.01%%,余量為Fe,將原料混合均勻后,熔化為熔液,其中,Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入;
S2:將熔液經(jīng)過脫硅、脫硫、脫磷后,在溫度1280℃轉(zhuǎn)爐后進(jìn)行粗煉和精煉;
S3:冷卻后,經(jīng)過軋制、熱處理得到鑄錠,鑄錠加工成型后,得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量份:濃度85%的磷酸0份,濃度98%的硫酸9份,CrO32份,甘油15份,乙二胺四乙酸二鈉3份,水25份,電解拋光的溫度為100℃,陽極電流密度15A/dm2,陰極電流密度為10A/dm2,電解拋光時(shí)間5min,電鍍過程中,陽極為半成品工件,陰極為鉛板,陽極與陰極的比值為1:2,陰極與陽極的距離為40cm,電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3 100g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 2g/L,NiSO4·6H2O 35g/L,KCl 70g/L,穩(wěn)定劑120g/L,電鍍密度為20A/dm2,PH值為2,電鍍中加入厚度為12nm,尺寸100nm的石墨烯片。
實(shí)施例3
S1:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:C0.07%,Cr18%,Ni9%,Mn2%,Si0.9%,P0.04%,S0.05%,Ca0.02%,Pr0.02%,La0.02%,余量為Fe,將原料混合均勻后,熔化為熔液,其中,Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入;
S2:將熔液經(jīng)過脫硅、脫硫、脫磷后,在溫度1260℃轉(zhuǎn)爐后進(jìn)行粗煉和精煉;
S3:冷卻后,經(jīng)過軋制、熱處理得到鑄錠,鑄錠加工成型后,得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量份:濃度85%的磷酸87份,濃度98%的硫酸8份,CrO33份,甘油16份,乙二胺四乙酸二鈉2份,水23份,電解拋光的溫度為90℃,陽極電流密度16A/dm2,陰極電流密度為8A/dm2,電解拋光時(shí)間8min,電鍍過程中,陽極為半成品工件,陰極為鉛板,陽極與陰極的比值為1:2.3,陰極與陽極的距離為36cm,電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3 96g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 1g/L,NiSO4·6H2O 34g/L,KCl 65g/L,穩(wěn)定劑110g/L,電鍍密度為15A/dm2,PH值為3,電鍍中加入厚度為11nm,尺寸150nm的石墨烯片。
實(shí)施例4
S1:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:C0.08%,Cr17%~20%,Ni8%,Mn2%,Si1%,P0.04%,S0.02%,Ca0.01%,Pr0.01%%,La0.01%,余量為Fe,將原料混合均勻后,熔化為熔液,其中,Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入;
S2:將熔液經(jīng)過脫硅、脫硫、脫磷后,在溫度1260℃轉(zhuǎn)爐后進(jìn)行粗煉和精煉;
S3:冷卻后,經(jīng)過軋制、熱處理得到鑄錠,鑄錠加工成型后,得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量份:濃度85%的磷酸90份,濃度98%的硫酸5份,CrO32份,甘油17份,乙二胺四乙酸二鈉2.5份,水22份,電解拋光的溫度為100℃,陽極電流密度19A/dm2,陰極電流密度為9A/dm2,電解拋光時(shí)間9min,電鍍過程中,陽極為半成品工件,陰極為鉛板,陽極與陰極的比值為1:2.2,陰極與陽極的距離為39cm,電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3 95/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 1.5/L,NiSO4·6H2O 33/L,KCl 66/L,穩(wěn)定劑110L,電鍍密度為15/dm2,PH值為4電鍍中加入厚度為11nm,尺寸140nm的石墨烯片。
實(shí)施例5
S1:配置所述成分的原料,按質(zhì)量百分比為:C0.06%,Cr17%,Ni10%,Mn1%,Si1%,P0.04%,S0.04%,Ca0.03%,Pr0.03%,La0.01%,余量為Fe,將原料混合均勻后,熔化為熔液,其中,Pr、La元素以Pr-Ca合金和La-Ca合金加入;
S2:將熔液經(jīng)過脫硅、脫硫、脫磷后,在溫度1250℃轉(zhuǎn)爐后進(jìn)行粗煉和精煉;
S3:冷卻后,經(jīng)過軋制、熱處理得到鑄錠,鑄錠加工成型后,得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量份:濃度85%的磷酸90份,濃度98%的硫酸5份,CrO32份,甘油18份,乙二胺四乙酸二鈉3份,水22份,電解拋光的溫度為100℃,陽極電流密度20A/dm2,陰極電流密度為5A/dm2,電解拋光時(shí)間10min,電鍍過程中,陽極為半成品工件,陰極為鉛板,陽極與陰極的比值為1:2,陰極與陽極的距離為35cm,電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3 100g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 1g/L,NiSO4·6H2O 30g/L,KCl70g/L,穩(wěn)定劑120g/L,電鍍密度為10A/dm2,PH值為2,電鍍中加入厚度為12nm,尺寸200nm的石墨烯片。
對(duì)比例1
本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:配置的成分中不含元素Pr與La。
對(duì)比例2
本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:配置的成分中元素Pr與La總含量與S元素含量之比為2:1。
對(duì)比例3
本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:熔化過程中,直接加入元素Pr和La的單質(zhì)原料。
對(duì)比例4
本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:制備工藝中不包含電鍍步驟。對(duì)比例5
本對(duì)比例與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:電鍍中不加入石墨烯片。
表1實(shí)施例與對(duì)比例性能對(duì)比數(shù)據(jù)
由實(shí)施例和對(duì)比例的性能對(duì)比可以看出,本發(fā)明制備的推溜保持閥具有較好的耐磨性和力學(xué)性能。
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)施例做各種各樣的修改或補(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。