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%,Cr11%~15%,N4%~6%,Si0.8%~1%,P0.04%~0.05%,S0.02%~0.07%,Ca0.01~0.03%,Ce0.01%~0.03%,La0.01%~0.03%,余量為Fe。
本發(fā)明的不銹鋼的成分配比中,Cr11%~15%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,Ce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,Ce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,Ce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Ce0.01%~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。Ce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,Ce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盈利集中區(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Ce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。在本發(fā)明中的不使用Ni作為添加元素,一方面是由于Ni的成本比較貴,另一方面本發(fā)明使用N元素來(lái)提高不銹鋼的強(qiáng)度,低溫韌性和焊接性,增加時(shí)效敏感性,能夠替代Ni元素所起的作用,同時(shí)N元素的添加量需要有嚴(yán)格的控制,如果添加量過大,會(huì)增加不銹鋼的脆性,導(dǎo)致不銹鋼的力學(xué)性能下降,而添加量過少,與其他的添加元素不能形成良好的協(xié)同作用,經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn),在本發(fā)明的元素配比中,N元素在4%~6%時(shí),不銹鋼的力學(xué)性能最好。
進(jìn)一步地,所述不銹鋼中元素Ce與La的總量與元素S的比值不大于1。
由于Ce和La在鋼液中的溶解度不大,所以要嚴(yán)格控制Ce和La的加入量與元素S的比例,如果加入的量過大,剩余的Ce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,使用鐵質(zhì)磨球粉磨,磨球與原料的質(zhì)量比為5~7:1,粉磨介質(zhì)使用乙醇;
S2:粉磨5~7h后,將粉末取出烘干后進(jìn)行篩選,篩選出粉末的粒徑分布為,按質(zhì)按量比,20μm以上含量為20~25%,10~20μm為40~60%,5~20μm10~20%,5微米以下5~10%;
S3:將篩選出的粉末壓坯至密度7.05~7.07g/cm3,真空燒結(jié)后得到燒結(jié)不銹鋼,經(jīng)過機(jī)械加工后得到半成品;將半成品電解拋光后得到成品。
在粉磨的過程中,磨球與原料的質(zhì)量比即料球比對(duì)粉磨過程起到重要的作用,合理的料球比不進(jìn)能保證粉磨的顆粒更加均勻,還能保證機(jī)械合金化的程度更高,粉磨效率更好,在燒結(jié)時(shí),粉末的粒徑分布需要有合理的搭配,較大的粉末組成框架結(jié)構(gòu),而較小粉末填隙,燒結(jié)中較小的粉磨具有較高的活性,首先變?yōu)橐合啵軌蛱岣邿Y(jié)的效果和最終產(chǎn)品的強(qiáng)度。
進(jìn)一步地,電解拋光使用的電解拋光液為按質(zhì)量百分比:電解拋光使用的電解拋光液為按質(zhì)量百分比:磷酸51~55%,硫酸42~46%,三羥甲基戊醇聚氧丙烯醚3~5%,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(7~8)。
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60~80℃,陽(yáng)極電流密度8~13A/dm2,陰極電流密度為3~8A/dm2,電解拋光時(shí)間10~15min。
不同的電解拋光液需要配合不同的電解拋光工藝,針對(duì)本發(fā)明提供的電解拋光液,使用合理的電解拋光溫度、時(shí)間,并且選擇合適的電流、密度可以保證在電解過程中的穩(wěn)定,最終電解拋光的表面均勻,光滑。
進(jìn)一步地,所述陽(yáng)極為半成品工件,所述陰極為鉛板,陽(yáng)極與陰極的比值為1:2~2.5,陰極與陽(yáng)極的距離為35~40cm。
合適的陰極和陽(yáng)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(yáng)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
圖1為本發(fā)明推溜保持閥的結(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%,Cr15%,N4%,Si0.8%,P0.05%,S0.02%%,Ca0.01~0.03%,Ce0.01%%,La0.01%,余量為Fe,將原料混合均勻后,使用鐵質(zhì)磨球粉磨,磨球與原料的質(zhì)量比為5:1,粉磨介質(zhì)使用乙醇;
S2:粉磨5h后,將粉末取出烘干后進(jìn)行篩選,篩選出粉末的粒徑分布為,按質(zhì)按量比,20μm以上含量為25%,10~20μm為60%,5~20μm10%,5微米以下5%;
S3:將篩選出的粉末壓坯至密度7.05g/cm3,真空燒結(jié)后得到燒結(jié)不銹鋼,經(jīng)過機(jī)械加工后得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量百分比:磷酸51%,硫酸44%,三羥甲基戊醇聚氧丙烯醚5%,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:7,電解拋光的溫度為80℃,陽(yáng)極電流密度8A/dm2,陰極電流密度為3A/dm2,電解拋光時(shí)間10min,電解拋光中,陽(yáng)極為半成品工件,陰極為鉛板,陽(yáng)極與陰極的比值為1:2,陰極與陽(yáng)極的距離為40cm,電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3 90g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 2g/L,NiSO4·6H2O 30g/L,KCl 70g/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10nm,尺寸100nm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%,Cr11%,N4%,Si1%,P0.04%,S0.07%,Ca0.03%,Ce0.01%~%,La0.01%~0.03%,余量為Fe,將原料混合均勻后,使用鐵質(zhì)磨球粉磨,磨球與原料的質(zhì)量比為7:1,粉磨介質(zhì)使用乙醇;
S2:粉磨7h后,將粉末取出烘干后進(jìn)行篩選,篩選出粉末的粒徑分布為,按質(zhì)按量比,20μm以上含量為23%,10~20μm為60%,5~20μm10%,5微米以下7%;
S3:將篩選出的粉末壓坯至密度7.06g/cm3,真空燒結(jié)后得到燒結(jié)不銹鋼,經(jīng)過機(jī)械加工后得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量百分比:磷酸53%,硫酸43%,三羥甲基戊醇聚氧丙烯醚4%,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:7.5,電解拋光的溫度為70℃,陽(yáng)極電流密度10A/dm2,陰極電流密度為3A/dm2,電解拋光時(shí)間15min,電解拋光中,陽(yáng)極為半成品工件,陰極為鉛板,陽(yáng)極與陰極的比值為1:2.3,陰極與陽(yáng)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 30g/L,KCl 60g/L,穩(wěn)定劑120g/L,電鍍密度為15A/dm2,PH值為2,電鍍中加入厚度為12nm,尺寸200nm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:C0.06%,Cr11%,N6%,Si1%,P00.05%,S0.04%,Ca0.01%,Ce0.03%,La0.01%%,余量為Fe,將原料混合均勻后,使用鐵質(zhì)磨球粉磨,磨球與原料的質(zhì)量比為6:1,粉磨介質(zhì)使用乙醇;
S2:粉磨6h后,將粉末取出烘干后進(jìn)行篩選,篩選出粉末的粒徑分布為,按質(zhì)按量比,20μm以上含量為25%,10~20μm為60%,5~20μm10%,5微米以下5%;
S3:將篩選出的粉末壓坯至密度7.05g/cm3,真空燒結(jié)后得到燒結(jié)不銹鋼,經(jīng)過機(jī)械加工后得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量百分比:磷酸55%,硫酸42%,三羥甲基戊醇聚氧丙烯醚3%,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:8,電解拋光的溫度為80℃,陽(yáng)極電流密度8A/dm2,陰極電流密度為3A/dm2,電解拋光時(shí)間15min,電解拋光中,陽(yáng)極為半成品工件,陰極為鉛板,陽(yáng)極與陰極的比值為1:2~,陰極與陽(yáng)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,NiSO4·6H2O35g/L,KCl 60g/L,穩(wěn)定劑120g/L,電鍍密度為20A/dm2,PH值為4,電鍍中加入厚度為10nm,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:C0.07%,Cr12%,N5%,Si0.8%~1%,P0.04%,S0.04%,Ca0.01~0.03%,Ce0.01%,La0.02%,余量為Fe,將原料混合均勻后,使用鐵質(zhì)磨球粉磨,磨球與原料的質(zhì)量比為7:1,粉磨介質(zhì)使用乙醇;
S2:粉磨5h后,將粉末取出烘干后進(jìn)行篩選,篩選出粉末的粒徑分布為,按質(zhì)按量比,20μm以上含量為25%,10~20μm為60%,5~20μm10%,5微米以下5%;
S3:將篩選出的粉末壓坯至密度7.07g/cm3,真空燒結(jié)后得到燒結(jié)不銹鋼,經(jīng)過機(jī)械加工后得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量百分比:磷酸51%,硫酸44%,三羥甲基戊醇聚氧丙烯醚5%,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:7.4,電解拋光的溫度為66℃,陽(yáng)極電流密度8A/dm2,陰極電流密度為5A/dm2,電解拋光時(shí)間15min,電解拋光中,陽(yáng)極為半成品工件,陰極為鉛板,陽(yáng)極與陰極的比值為1:2.3,陰極與陽(yáng)極的距離為40cm,電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3 90g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 2g/L,NiSO4·6H2O35g/L,KCl 60g/L,穩(wěn)定劑120g/L,電鍍密度為15A/dm2,PH值為2,電鍍中加入厚度為10nm,尺寸180nm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:C0.08%,Cr11%~15%,N4%,Si0.9%,P0.04%%,S0.07%,Ca0.01~0.03%,Ce0.03%,La0.02%,余量為Fe,元素Ce與La的總量與元素S的比值不大于1,將原料混合均勻后,使用鐵質(zhì)磨球粉磨,磨球與原料的質(zhì)量比為7:1,粉磨介質(zhì)使用乙醇;
S2:粉磨5h后,將粉末取出烘干后進(jìn)行篩選,篩選出粉末的粒徑分布為,按質(zhì)按量比,20μm以上含量為25%,10~20μm為60%,5~20μm10%,5微米以下5%;
S3:將篩選出的粉末壓坯至密度7.05g/cm3,真空燒結(jié)后得到燒結(jié)不銹鋼,經(jīng)過機(jī)械加工后得到半成品;將半成品電解拋光、電鍍后得到成品,電解拋光液為按質(zhì)量百分比:磷酸55%,硫酸42%,三羥甲基戊醇聚氧丙烯醚3%,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:7,電解拋光的溫度為80℃,陽(yáng)極電流密度13A/dm2,陰極電流密度為3A/dm2,電解拋光時(shí)間15min,電解拋光中,陽(yáng)極為半成品工件,陰極為鉛板,陽(yáng)極與陰極的比值為1:2,陰極與陽(yáng)極的距離為40cm,電鍍工藝中使用的電鍍液為Cr2(SO4)3100g/L,F(xiàn)eSO4·7H2O 1g/L,NiSO4·6H2O 35g/L,KCl 60g/L,穩(wěn)定劑120g/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。
對(duì)比例1
本對(duì)比與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:配置的原料中不包含元素Ce與La。對(duì)比例2
本對(duì)比與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:配置的原料中Ce和La元素總含量與元素S的含量比值為2:1。
對(duì)比例3
本對(duì)比與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:粉磨后不進(jìn)行粉末篩選,直接壓坯燒結(jié)。
對(duì)比例4
本對(duì)比與實(shí)施例1的區(qū)別僅為:不經(jīng)過電解拋光,直接進(jìn)行電鍍。
對(duì)比例5
本對(duì)比與實(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。