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，可適時改變流體流向，可分為手動換向閥、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，通過手柄帶動閥桿與凸輪旋轉(zhuǎn)，凸輪具有定位驅(qū)動與鎖定密封組件的開啟與關(guān)閉功能。手柄逆時針旋轉(zhuǎn)，兩組密封組件分別在凸輪的作用下關(guān)閉下端的兩個通道，上端的兩個通道分別與管道裝置的進口相通。反之，上端的兩個通道關(guān)閉，下端兩個通道與管道裝置的進口相通，實現(xiàn)了不停車換向。工作時借著閥外的驅(qū)動傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸，帶動搖拐臂，啟動閥板，使工作流體時而從左入口通向閥的下部出口，時而從右入口變換通向下部出口，實現(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合。工作時只需轉(zhuǎn)動手輪通過閥瓣來變換工作流體的流向?，F(xiàn)有的換向閥通常包括兩種：液壓式換向閥和手動式換向閥。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油通道，閥桿上設(shè)置有與進油通道連通的開口；在初始狀態(tài)時，閥桿上的開口將進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，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，閥桿上的開口與回液油口斷開，工作油口和回液油口處于隔離狀態(tài)，當(dāng)閥桿上的開口移動至壓力油口處時，閥桿上的開口將壓力油口和工作油口連通。手動式換向閥與液壓式換向閥的結(jié)構(gòu)基本相同，區(qū)別僅在于手動式換向閥設(shè)置手柄組件取代控油口來驅(qū)動閥桿，手柄組件推動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侵蝕性液體的換向工具時，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，此時液體的侵蝕能力顯著增強，器件稍有損傷就會無限地放大危害。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種具有極好的強韌性、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)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(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口且在開口處蓋設(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，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與抗氧化能力。散熱性能、抗生長和抗氧化能力的提高又能進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性。稀土的影響與合金元素進行配合，進一步提高主閥芯合金鋼的強韌性，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低，在加工中會嚴(yán)重影響強度和硬度，若碳含量過高，塑性低，還會影響后續(xù)的成型及電鍍過程中的性能，造成開裂等問題。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度，若Si含量低于0.22％，則會影響主閥芯的屈服強度。盡管Mn是固溶強化元素，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，此外Cr、Si、Al都可生成致密的氧化物，形成保護膜。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大的作用。當(dāng)合金鋼中鋁含量較高，但氮含量較低時，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大，這也是產(chǎn)生混晶，即晶粒局部異常長大的主要原因。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，提高強度和韌性。釩不僅是強化合物形成元素，還是鋼材優(yōu)良的脫氧劑，能與碳的結(jié)合，形成高熔點、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，同時起到細(xì)晶強化和彌散強化的作用，還可以提高主閥芯的強度、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一起增強了主閥芯合金鋼組織細(xì)化的程度，從而使其擴散系數(shù)降低，減輕其氧化程度。同時碳化物在回火的過程中析出速度和長大速度都較為緩慢，提高了鋼的強度和抗回火穩(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，組織越來越均勻，越來越細(xì)。稀土含量的增加使得碳化合物支晶和萊氏體網(wǎng)格越來越細(xì)，進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)對脆性的影響。經(jīng)不斷試驗發(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破壞鋼的基體連續(xù)性，在靜載荷和動載荷的作用下，往往成為裂紋的起點，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：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行化學(xué)反應(yīng)，生成密度小、熔點高的稀土化合物，隨著加工過程中的高溫熔煉，稀土夾雜物以高熔點氧化物和硫化物為核心分別獨立形核長大。經(jīng)不斷試驗發(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，當(dāng)冷卻至220-280℃時繼續(xù)加熱至580-620℃回火處理1-2小時，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，保證換向閥使用時能夠承受較大的力。然后進行超低溫改性處理，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，強化了合金鋼的基體組織，促使合金鋼的各項力學(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使基體組織中空位濃度降低，導(dǎo)致擴散系數(shù)減??；回火馬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的同時，使其不易在使用中被破壞，同時又可以提高耐磨性，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，同時又具有質(zhì)輕，剛性好、耐磨性強的特性，使其對凸起結(jié)構(gòu)提供充分的防護。

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，通過各成分之間產(chǎn)生的協(xié)同作用，提高復(fù)合材料的強度、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，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，實現(xiàn)剛性-柔性雙重防護，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機礦物，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)不會被一般的物理和機械方式分散，因此矽麗粉具有超高的流動性和分散性。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，拉伸強度、回彈值都提高60％以上，壓縮溫升和動態(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)對于交聯(lián)鍵形成隔離，膠料形成的交聯(lián)點減少，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，分子鏈直接相對運動消耗的能力減少，產(chǎn)生的熱量隨之較少，因此壓縮溫升和動態(tài)壓縮永久變形降低，對橡膠拉伸強度、動態(tài)力學(xué)性能的補強作用也都優(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硫化膠的侵入，避免了交聯(lián)鍵的斷裂，進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，使橡膠分子鏈相對滑動容易，進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，通過各成分之間的協(xié)同作用，提高拉伸強度、硬度、斷裂伸長率等力學(xué)性能，降低壓縮溫升和動態(tài)壓縮永久變形，延長膠料硫化時間，提高膠料的硫化程度，提高膠料的加工性能，進而提高密封圈的耐壓性、耐磨性。

進一步優(yōu)選，白炭黑與矽麗粉的質(zhì)量比為(0.5-1)：1。通過不斷試驗發(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度、回彈性等力學(xué)性能，降低壓縮溫升和動態(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間與焦燒時間之差，進而提高密封圈膠料的硫化效率，節(jié)約資源。

進一步優(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)通過配伍合理的合金鋼制成，并通過先多階段加熱的噴霧淬火和高溫回火雙重處理，然后進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。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖說明，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

實施例1

本實施例中，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具有一開口且在開口處蓋設(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：Ce50％，La31％，Pr4％，余量為Nd。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過如下工藝加工而成：

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，當(dāng)冷卻至250℃時繼續(xù)加熱至600℃回火處理1.5小時，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。

實施例2

本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于：

本實施例中密封圈復(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：Ce49％，La31.5％，Pr3.5％，余量為Nd。在主閥芯主體的表層以添加劑進行摻雜，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，當(dāng)冷卻至230℃時繼續(xù)加熱至610℃回火處理1.2小時，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。

實施例3

本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于：

本實施例中密封圈復(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：Ce452％，La30.5％，Pr4.5％，余量為Nd。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過如下工藝加工而成：

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，當(dāng)冷卻至270℃時繼續(xù)加熱至590℃回火處理1.8小時，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。

實施例4

本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于：

本實施例中密封圈復(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：Ce55％，La30％，Pr5％，余量為Nd。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過如下工藝加工而成：

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，當(dāng)冷卻至280℃時繼續(xù)加熱至620℃回火處理1小時，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。

實施例5

本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于：

本實施例中密封圈復(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：Ce48％，La32％，Pr3％，余量為Nd。

主閥芯中上閥套、下閥套、閥芯通過如下工藝加工而成：

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，當(dāng)冷卻至220℃時繼續(xù)加熱至580℃回火處理2小時，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。

對比例1

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

對比例2

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

對比例3

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

對比例4

與實施例1的區(qū)別僅在于，該對比例主閥芯中的密封圈由普通塑料制成。

在上述實施例中未明確說明的工藝均為現(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。

將實施例1-5及對比例1-4換向閥的主閥芯進行性能測試，

測試結(jié)果如表1所示。

表1：實施例1-5及對比例1-4中加工得到的換向閥的性能測試

本發(fā)明主閥芯上閥套、下閥套、閥芯通過配伍合理的合金鋼制成，并通過先多階段加熱的噴霧淬火和高溫回火雙重處理，然后進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施例僅僅是對本發(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)人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。