[發明專利]一種閥芯用合金鋼材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310558548.3
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103643175A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 孔華英
• 申請（專利權）人: 銅陵市肆得科技有限責任公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C33/04;C21C7/00;C21D6/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及金屬材料制備領域，尤其涉及一種閥芯用合金鋼材料及其制備方法。

背景技術

泵閥工作的環境多樣，惡劣，對材質的要求很高，目前泵閥用的合金鋼有多種多樣，技術有很大進步，但是仍有很多問題存在，如耐磨性、硬度、防銹性能、耐腐蝕性能、耐高低溫性能、脆性、韌性等，在很多場合還不能滿足生產的要求，還需要進一步改進，以提高生產效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術發展提供保障，為社會發展提供動力，任務還很艱巨。

發明內容

本發明的目的在于提供一種閥芯用合金鋼材料及其制備方法，該合金材料具有耐磨、耐熱、耐腐蝕的優點。

本發明的技術方案如下：

一種閥芯用合金鋼材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.2-0.4、硅2.1-2.3、錳1.7-1.9、鉻5.7-6.2、鎳0.5-0.7、鉬0.8-1.1、釩0.02-0.05、Sb0.08-0.10、Lu0.04-0.06、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。

所述的閥芯用合金鋼材料的生產方法，其特征在于：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：0.5-1比例作為鐵基質來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）硅、鎳、Lu；（2）鉬、釩；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為22-25分鐘，投料后攪拌均勻。

所述的鑄后熱處理是：先由室溫以220-230℃/小時速率升溫至680-700℃，保溫30-50分鐘，再以180-190℃/小時速率降溫至540-560℃，再以220-230℃/小時速率升溫至930-940℃，保溫3-4小時；再以180-190℃/小時速率降溫至600-610℃，再以220-240℃/小時速率升溫至700-710℃，再以180-190℃/小時速率降溫至480-500℃，保溫60-70分鐘；再以180-190℃/小時速率降溫至220-230℃，保溫2-3小時；再以220-240℃/小時速率升溫至330-350℃，再以160-170℃/小時速率降溫至200-210℃，再以180-190℃/小時速率升溫至530-550℃，保溫2-3小時，取出空冷即得。

所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：工具鋼粉30-40、硫酸鋁3-4、螢石5-6、氧化錳1-2、三聚磷酸鉀1-2、天青石粉2-3、秸稈灰燼1-2、玉石粉3-4、蒙脫石1-2、硝酸鈉3-4、氟化鈣1-2；制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成100-200目粉末；將所得粉末加入相當于粉末重量2-3%的硅烷偶聯劑KH-550、1-2%的納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950℃下煅燒3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。

本發明的有益效果

本發明提供的合金鋼具有較高的硬度、耐磨性、韌性好，還具有耐高溫、耐腐蝕的特點，且鑄造性能好，鑄件成品率高。本發明使用部分廢鐵作為原料，并經過二次精煉，合理控制鑄后熱處理溫度，分批投放原料，使合金品質更穩定均一，提高綜合力學性能。本發明合金鋼適用于水泵的閥芯，不易腐蝕，不易漏水，使用壽命長。本發明精煉劑用于鑄造生產，明顯提高成品率，特別是鑄件中的氣孔度降低1-2度，不會在鑄件表面產生氣孔，夾雜氧化物也明顯降低，氧化夾雜物在2級左右。

具體實施方式

一種閥芯用合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.2-0.4、硅2.1-2.3、錳1.7-1.9、鉻5.7-6.2、鎳0.5-0.7、鉬0.8-1.1、釩0.02-0.05、Sb0.08-0.10、Lu0.04-0.06、S≤0.05、P≤0.05、余量為鐵。

所述的閥芯用合金鋼材料的生產方法為：

（1）、準備生鐵與廢鐵按1：0.6比例作為鐵基質來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調整化學元素成分含量至合格、澆鑄、鑄后熱處理等；

（2）、合金化過程中向爐內投入合金元素的批次順序為：（1）硅、鎳、Lu；（2）鉬、釩；（3）其他剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為24分鐘，投料后攪拌均勻。