[發明專利]碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨球閥

無效

• 申請號: 200810010786.X
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101545546A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 喻少農
• 申請（專利權）人: 遼寧華運控制設備制造有限公司
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K27/06;F16K25/00;C23C4/10
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所
• 代理人: 張 群

技術領域

本發明涉及一種具有耐磨特性的工業用碳化鎢金屬陶瓷復合材料球閥的制作方法。

背景技術

現有的有耐磨要求的工業用球閥一般是采用以下的幾種方法來達到耐磨的目的：

1.表面鍍硬鉻

2.整體材料采用耐磨材料

3.進行表面改性處理以提高表面耐磨性能

關于第一種方法：整體鍍鉻因鍍層較薄所以耐磨性的提高有限，同時鍍鉻又對環境造成了污染。而第二種方法中整體采用耐磨材料又必然會導致成本太高，且加工工藝性不好。第三種方法是現階段提高球閥耐磨性能的新技術。其方法有很多：比如表面熱處理，表面滲氮，碳氮共滲，表面噴涂，表面離子注滲，激光表面強化等。而這些技術單純的應用都有一定的局限性。從而限制了球閥耐磨性的進一步提高。

碳化鎢具有非常優秀的耐磨性能，將其噴涂到球閥的流道表面及閥球閥座配合面上，將極大的增加球閥的耐磨性。但碳化鎢與碳鋼的基體之間在材料的物理特性上相差懸殊，噴涂層與基體的結合力相對較小，因此在相對工作環境比較惡劣的環境下的零件(如閥球和閥座)直接噴涂的效果并不太理想。表面離子注滲是一種在半導體行以得以廣泛應用的技術。而金屬的表面離子注滲在國內外也有過一段時間的研究。其特點是基體與注滲層是一體，結合極為牢固，但缺點是注滲層太薄，耐劇烈磨損能力差。

發明內容

本發明的目的是提供一種成本低、壽命長、使用可靠并具有較高耐磨性能的碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨球閥的制作方法。該耐磨球閥采用離子注滲與噴涂相結合的方式，使噴涂件碳鋼基體和注滲層形成過渡面后，再進行噴涂，極大地提高了碳化鎢噴涂層與基體的結合強度，提高了球閥的耐磨性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案實現：

碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨球閥，包括閥球、閥座、閥體，在流體通過的流道內壁均噴涂有碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層，同時在閥球與閥座形成的密封副的密封表面上均噴涂有碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層。

因閥球與閥座之間處于相對滑動的狀態所以工作狀態更加惡劣，為進一步提高其耐磨性在噴涂碳化鎢涂層前，先在待噴涂件表面采用離子注滲的方法注入碳化鎢，使閥球與閥座表面形成碳化鎢富集層，在噴涂時高溫高速碳化鎢及金屬粘接劑便與原來注入的碳化鎢富集層相互結合為一整體，這樣就極大地提高了碳化鎢噴涂層與碳鋼基體的結合強度。

另外在噴涂面與相鄰的非噴涂表面之間設有過渡圓弧面，過渡圓弧面上也先注入碳化鎢后再噴涂有碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層。進一步保證了耐磨涂層與碳鋼基體的結合強度。

本發明的優點是：成本低、壽命長、使用可靠并具有較高耐磨性能。碳鋼材料球體具有成本低、加工性能好等優點，而碳化鎢耐磨外層的耐磨性能良好，因預先在碳鋼表面注滲進碳化鎢形成過渡層，所以碳鋼與碳化鎢耐磨層結合的穩定性牢固性也較好，而且由于設置有過渡圓弧面，進一步保證了碳化鎢涂層與碳鋼本體之間的結合力。

附圖說明

圖1是碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨球閥的結構示意圖一；

圖2是碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨球閥的結構示意圖二；

圖3是碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨球閥的結構示意圖三。

圖中：1-閥球??2-耐磨涂層??3-閥座??4-閥體

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術內容作進一步說明(圖中加粗的線段為碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層的沉積面)：

圖1、圖2、圖3是三種類型的耐磨球閥的結構圖，在該三種類型的球閥上，均具有以下特征：包括閥球1、耐磨涂層2、閥座3、閥體4，其在流體通過的流道內壁、在閥球的外表面及閥座的內圓錐面上均噴涂有碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層2。

如圖1-圖3所示，閥球的材質為碳鋼材料，在碳鋼閥球球體的外球面及其通孔內圓柱面、及閥體的流道內表面均噴涂有碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層2，同時在閥座3與閥球1外表面接觸的密封副表面也要噴涂碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層2，在噴涂面與相鄰的表面之間有過渡面，過渡面通常為對噴涂面與噴涂面之間交線倒圓角所得，過渡面同樣要噴涂碳化鎢金屬陶瓷復合材料耐磨涂層2。