[发明专利]一种高强度耐磨安全阀的生产工艺

摘要

本发明涉及一种高强度耐磨安全阀的生产工艺，包括以下步骤（1）配料、（2）粉碎、（3）熔炼、（4）浇铸、（5）热处理、（6）氮化、（7）涂覆耐磨层，通过上述步骤，本发明具有高强度和良好的耐磨性。

主权项

一种高强度耐磨安全阀的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：（1）配料：所述安全阀中各成分的质量百分比为：C：0.23‑0.26%，Mn：0.56‑0.63%，Cr：2.45‑2.57%，Ni：1.33‑1.42%，Cu：1.12‑1.23%，Mo：0.37‑0.42%，Ti：0.55‑0.57%，Ca：0.16‑0.18%，Mg：1.21‑1.26%，Zn：2.45‑2.56%，Lu：0.12‑0.15%，Dy：0.17‑0.21%，Nd：0.11‑0.13%，Er：0.05‑0.06%，P≤0.02%，，W：0.23‑0.26%，Ta：0.01‑0.02%，余量为Fe和不可避免的杂质；（2）粉碎：使用粉碎机将上述的原料分别粉碎；（3）熔炼a、将粉粹好的原料中各成分加入熔炉内，将熔炉内的温度提高到1360‑1450℃，原料被熔炼形成金属溶液，然后先采用水冷以20‑25℃/s的冷却速率将合金溶液水冷至580‑620℃，然后空冷至300‑320℃，再采用水冷以14‑15℃/s的冷却速率将合金水冷至室温；b、加热，将上一步冷却后的合金加入熔炉内进行二次熔炼，将熔炉内的温度提高到1290‑1330℃，熔炼形成金属溶液，然后冷却至780‑830℃；c、精炼：在780‑830℃下加入精炼剂精炼20‑30min，然后除渣；（4）浇铸a、蜡模制备：采用低温蜡和机械注蜡技术，制作与安全阀一致并包含有保温冒口的蜡模，并对蜡模进行修整，之后使用蜡坯清洗剂对蜡模进行清洗；b、在制得的蜡模上制作壳模砂型；c、脱蜡：采用蒸汽脱蜡，蒸汽的压力为0.7MPa,时间为15‑20分钟，且脱蜡前应先将保温冒口部位的胶膜取下，制得壳模；c、壳模焙烧；d、将焙烧好的壳模放入按造型工艺准备的砂箱中，并用胶带封住该壳模上用于浇注的浇口和保温冒口，然后放入经过配制的混合砂，放满混合砂后再用造型震实机进行震实，形成砂型；e、在砂型内涂有一层耐高温涂料；f、往砂型中浇注金属溶液，浇注温度为1000‑1100℃，时间为35‑40s；g、冷却：先采用水冷以20‑25℃/s的冷却速率将合金溶液水冷至500‑530℃，然后空冷至330‑350℃，再采用水冷以15‑20℃/s的冷却速率将合金水冷至室温，在清理阀门表面，切除浇口、冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物，再次清理残砂，即可得到阀门；（5）热处理a、退火：将阀门放置在退火炉中，温度升至600‑660℃，保温20‑30min，然后冷却至室温；b、一次回火：将完成退火的阀门放置回火炉中，温度升至620‑700℃，保温40‑50min，然后冷却至200‑240℃；c、二次回火：将回火炉温度升至650‑680℃，保温35‑40min，先风冷至200‑260℃，然后空冷至室温；（6）氮化：将阀门放置氮化炉中，温度升至250‑290℃，通入氨气和渗透剂与氯化铵浓液的混合液，其中氯化铵浓度为36%，渗透剂浓度为0.033%，然后温度升至520‑560℃，保温5‑6h，压力为0.005‑0.006MPa，然后将温度降至100‑105℃，通入氮气，保证炉内处于正压，打开炉口，取出阀门，继续冷却至室温，然后进行氮化层的质量检查，必要时检查零件的变形量；（7）涂覆耐磨层：按质量份数包括：氧化钙：5‑6份、滑石粉：8‑13份、氧化镁：2‑4份、氧化铜：1‑2份、氧化铁：2‑3份、二氧化锰：4‑5份、硝酸钾：6‑8份、氯化镁：3‑5份、氯酸钾：2‑4份、：碳化钨：5‑6份、蒙脱石：8‑10份、高岭土：5‑9份、硅灰石：6‑8份；a、将上述成分送至混合球磨仪进行混合球磨，混合球磨后原料的粒径在600‑700目之间；b、通过喷枪喷涂在阀门表面，并在其表面喷涂纳米材料溶液；c、将阀门进行加热，温度为500‑530℃，然后继续进行加热，温度升至800‑820℃，冷却至室温。