[发明专利]一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及用于阀门铸造的合金材料，具体的说是一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺。

背景技术

目前阀门的运用在很多领域起到关键的作用，由于阀门的使用环境受到其材质的影响，并且阀门也存在缺陷，如：耐磨擦能力低，耐高温性能差，强度低，使用寿命短等，针对这些缺陷，本发明提出了一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺，提高阀门的耐摩擦能力和耐高温能力，增加其强度和使用寿命，降低成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种用于阀门铸造的合金材料及其处理工艺，不仅提高了阀门抗腐蚀性、耐磨性和抗氧化性，能适应各种恶劣的环境中工作，强度高，而且使用寿命长，降低了成本，并且提高了耐高温能力。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种用于阀门铸造的合金材料，合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.2-0.3%，Si：0.1-0.3%，Mn：0.5-0.8%，P：0.015-0.030%，S：0.010-0.025%，Cr：0.20-0.50%，Ni：0.12-0.35%，Mo：0.1-0.2%，Cu：0.05-0.25%，V：0.02-0.03%，稀土：0.12-0.15%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3-5.5%，Pr：12.4-12.6%，Dy：3.6-3.9%，Ac：7.6-7.8%，Nd：5.8-6.0%，Sm：11.5-11.8%，Ce：15.3-15.5%，Lu：13-15%，余量为La；

这样，加入Mo元素，能提高耐腐蚀性和强度，加入V元素，在热处理中能细化晶粒，可加大其强度、韧性、抗腐蚀、耐磨和承受冲击负荷的等，加入P元素，能细化晶粒和降低其过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀，加入Cr和Ni微量元素，能提高其耐磨才能力和增加其强度，提高其熔点，增加抗高温的能力，同时还加入了稀土元素，在锻造过程中形成致密的晶粒，并且分布均匀，增加其强度，改善其综合性能，产生意想不到的技术效果。 

本发明还提供了一种用于阀门铸造的合金材料的处理工艺，该处理工艺按以下步骤进行：

步骤（1）：在电弧炉冶炼过程中，先将炉温升至350-450℃后加入合金材料，然后加热至1200-1500℃，保温1-2h；

步骤（2）：经过 LF炉精炼，精炼温度为1680-1720℃，成份微调，时间在2-3h，全程吹氮气搅拌，使化学成份达到组分要求，用真空脱气炉进行脱气，脱气温度为1520～1530℃，真空度48-50帕，抽气时间在4-6h；

步骤（3）：在1420～1450℃的温度下进行氩气保护模铸，凝固后将温度保持在560-580℃，保温时间为48-60h，最后空冷至室温,然后放入喷涂设备中向阀门部件表面喷涂石墨粉磨，厚度在0.5-0.8mm；

步骤（4）：将锻造好的阀门部件进行第一次热处理：将各个部件加热到530-535℃，保温30-45min，然后用水冷以12-15℃/s的速度冷却到室温，然后再加热到850-855℃，用油冷以13-15℃/s的冷却至室温；

步骤（5）：将锻造好的阀门部件进行第二次热处理：将各个部件加热到1020-1030℃，保温5-8h，然后风冷以20-25℃/s的速度冷却至室温，最后清洗表面，检验尺寸。

这样，通过合理的锻造工艺，在LF炉精炼冶炼，保证了冶炼的质量，并且在真空脱气炉进行脱气，用氩气保护模铸，避免了产品中产生气孔，进一步提高产品的质量，将锻造好的毛坯进行两次热处理，显著提高阀门的抗腐蚀性和耐磨性，提高产品的使用寿命，降低成本，并且在阀门部件的表面喷涂石墨粉磨，增加其表面的耐磨性和强度。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的用于阀门铸造的合金材料，合金材料的化学成分的质量百分比为：C：0.2%，Si：0.1%，Mn：0.5%，P：0.015%，S：0.010%，Cr：0.20%，Ni：0.12%，Mo：0.1%，Cu：0.05%，V：0.02%，稀土：0.12%，其余为Fe和微量杂质；

稀土中，按重量百分比包含以下组分：Eu：5.3%，Pr：12.4%，Dy：3.6%，Ac：7.6%，Nd：5.8%，Sm：11.5%，Ce：15.3%，Lu：13%，余量为La。