一種球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[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(zhuǎn)手輪7大部件。軟密封閘閥工作原理:閥板安裝在閥體導(dǎo)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(zhuǎn)手輪，另端旋入梯形螺母；當(dāng)轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)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(guān)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(guān)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(qiáng)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(diǎn)，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(diǎn)。另外還需要提高鑄件的硬度、耐磨性、抗疲勞強(qiáng)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(jìn)鑄件的成分和工藝來改進(jìn)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球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體及其制備方法，該閥體具有優(yōu)異的韌性、焊接性和冷加工性能。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.6-3.8、S1.1-0.4、Mn0.6-0.9、P0.03-0.05、S0.01-0.04、Mg0.03-0.05、Ca0.0006-0.004、Υ0.1-0.15、Zr0.05-0.15、余量為 Fe。
[0007]所述的球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為65%珠光體+35%鐵素體，珠光體的層間距在40-120nm之間，在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比為0.20-0.35，且珠光體結(jié)晶粒的平均尺寸為82-102 μ m。
[0008]所述的球墨鑄鐵的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 Cl.9-2.3、Sil.5-1.8,Mn0.1-0.3、S < 0.03,P < 0.02、Ca0.002-0.005、余量為Fe，金相組織為85珠光體，15%鐵素體；所述廢鋼中含Cl.2-1.5、
S1.4-0.7、Mn0.2-0.4、S < 0.04、P < 0.02、Mg0.01-0.04、余量為 Fe，其金相組織為貝氏體。
[0009]球化工序?yàn)?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)明閥體具有優(yōu)異的韌性、焊接性和冷加工性能，適用于多種介質(zhì)的輸送；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(qiáng)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(yīng)穩(wěn)定，防止鎂燃燒，能防止鎂漂浮在鐵液上，球化反應(yīng)均勻穩(wěn)定，還節(jié)約了成本；該閥體的珠光體組織大大增加了強(qiáng)度、塑性和韌性。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.6-3.8、S1.1-0.4、Mn0.6-0.9、P0.03-0.05、S0.01-0.04、Mg0.03-0.05、Ca0.0006-0.004、Υ0.1-0.15、Zr0.05-0.15、余量為 Fe。
[0012]所述的球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為65%珠光體+35%鐵素體，珠光體的層間距在40-120nm之間，在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比為0.20-0.35，且珠光體結(jié)晶粒的平均尺寸為82-102 μ m。
[0013]所述的球墨鑄鐵的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 Cl.9-2.3、Sil.5-1.8,Mn0.1-0.3、S < 0.03,P < 0.02、Ca0.002-0.005、余量為Fe，金相組織為85珠光體，15%鐵素體；所述廢鋼中含Cl.2-1.5、
S1.4-0.7、Mn0.2-0.4、S < 0.04、P < 0.02、Mg0.01-0.04、余量為 Fe，其金相組織為貝氏體。
[0014]球化工序?yàn)?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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
該實(shí)施例閥體材料經(jīng)測試，抗拉強(qiáng)度0b為546Mpa、伸長率#為11.96%、硬度HBS為
216。
[0016]殼體強(qiáng)度:公稱壓力達(dá)3.43Mpa (工作壓力PNlO的1.5倍，60秒)，密封性能:公稱壓力達(dá)2.32Mpa (工作壓力的1.1倍，30秒)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體，其特征在于:其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為:C3.6-3.8、S1.1-0.4、Mn0.6-0.9、P0.03-0.05、S0.01-0.04、Mg0.03-0.05、Ca0.0006-0.004、Υ0.1-0.15、Zr0.05-0.15、余量為 Fe。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體，其特征在于該閥體金相組織為65%珠光體+35%鐵素體,珠光體的層間距在40_120nm之間,在珠光體中滲碳體厚度對鐵素體厚度之比為0.20-0.35，且珠光體結(jié)晶粒的平均尺寸為82-102 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的球墨鑄鐵的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 Cl.9-2.3、Sil.5-1.8,Mn0.1-0.3、S < 0.03,P < 0.02、Ca0.002-0.005、余量為Fe，金相組織為85珠光體，15%鐵素體；所述廢鋼中含Cl.2-1.5、S1.4-0.7、Mn0.2-0.4、S < 0.04、P < 0.02、Mg0.01-0.04、余量為 Fe，其金相組織為貝氏體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體的生產(chǎn)方法，其特征在于: 球化工序?yàn)?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】一種球墨鑄鐵的軟密封閘閥閥體，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：C3.6-3.8、Si0.1-0.4、Mn0.6-0.9、P0.03-0.05、S0.01-0.04、Mg0.03-0.05、Ca0.0006-0.004、Y0.1-0.15、Zr0.05-0.15、余量為Fe。本發(fā)明閥體具有優(yōu)異的韌性、焊接性和冷加工性能，適用于多種介質(zhì)的輸送；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(qiáng)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(yīng)穩(wěn)定，防止鎂燃燒，能防止鎂漂浮在鐵液上，球化反應(yīng)均勻穩(wěn)定，還節(jié)約了成本；該閥體的珠光體組織大大增加了強(qiáng)度、塑性和韌性。
【IPC分類】C22C33-10, C22C37-04, C22C37-10
【公開號】CN104561754
【申請?zhí)枴緾N201410848517
【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