[發明專利]一種鋼制滑閥

在審

• 申請號: 201510760272.6
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN105349897A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 施紅飛
• 申請（專利權）人: 寧波市鴻博機械制造有限公司
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32;C22C38/18;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/14;C22C38/12;C21D9/00;C21D1/28;C21D1/18;F16K27/04;F16K3/314
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙) 33243
• 代理人: 張向飛

技術領域

本發明涉及一種滑閥，尤其涉及一種鋼制滑閥。

背景技術

滑閥是利用閥芯(柱塞、閥瓣)在閥體的密封面上滑動，改變流體進出口通道位置以控制流體流向的分流閥，常用于蒸汽機、液壓和氣壓等裝置，使運動機構獲得預定方向和行程的動作或者實現自動連續運轉。

現有技術中，由于滑閥中的閥芯(柱塞、閥瓣)在閥體的密封面上滑動，會由于摩擦力較大而易磨損，影響滑閥的使用壽命。

發明內容

本發明目的是為了提供一種機械性能較好、耐磨損、使用壽命久的鋼制滑閥。

本發明的上述目的可通過下列技術方案來實現：一種鋼制滑閥，包括閥體和閥芯，閥體和閥芯均由鋼材制成，鋼材由以下成分(以質量百分比計)組成：C：0.15％-0.20％，Si：0.3％-0.4％，Mn：0.8％-1.5％，Cr：0.6-0.9％，Ti：0.03-0.1％，Nb：0.1-0.2％，B：0.001-0.006％，稀土元素：0.05-0.1％，Ni≤0.03％，Cu≤0.03％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量為Fe以及不可避免的雜質元素。

本發明滑閥采用鋼材制成，而且，本發明使用的鋼材中C含量為0.15％-0.20％，是一種低碳鋼，強度和硬度較低，但是塑性和韌性較好。而且，本發明使用的鋼是一種性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，因此，經滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部，所以具有較高的低溫沖擊韌性良好的加工性，且加工變形微小，抗疲勞性能相當好。

本發明使用的鋼材中碳含量過高，會導致鋼材的心部的韌性下降，所以本發明將C含量為0.15％-0.20％，從而保證鋼材的心部有足夠的塑性和韌性。

而由于鋼材的強度和硬度較低，本發明適當增加了Mn的含量，以提高鋼的強度和硬度。同時，本發明的鋼中還同時含有Nb和Ti兩種微量元素，與Mn元素起協同作用，共同提高鋼的強度和硬度。因為，Nb和Ti兩種微量元素不僅可以細化晶粒，還可以得到更高體積分數的彌散分布(Nb，Ti)(C，N)析出顆粒，因此，可以同時起到細晶強化和彌散強化的作用。

此外，Mn元素與還與鋼中含有的Cr、Ni、B三種元素起協同作用，提高鋼的淬透性，從而使鋼經滲碳淬火后提高鋼的心部的強度和韌性。

所以，綜合以上兩點因素，本發明提高了Mn元素在鋼中的含量，將Mn元素的含量控制在0.8％-1.5％范圍內。

另外，由于本發明的鋼在后續需要進行滲碳處理，而滲碳處理后鋼的組織粗化，力學性能也會隨之下降。因此，針對此問題，本發明鋼中添加有微量的稀土元素，因為，經實驗表明，鋼在長時間加熱滲碳熱處理過程中，加稀土元素具有阻止晶粒長大和提高力學性能的作用，且效果非常顯著，鋼的滲碳層的彎曲強度，斷裂韌性較高。而且，在鋼中添加稀土元素，還可以提高鋼的耐磨性。

作為優選，稀土元素由質量比為(1.7-2.2)：1的Sm和Tb組成。添加上述配比范圍的稀土元素，鋼在滲碳處理后性能最好，與其它添加方式相比，抗拉強度、屈服強度等要高7％左右，硬度要高8％左右，韌性要高5％左右，耐磨性要高10％左右。

在上述的一種鋼制滑閥中，鋼材由以下成分(以質量百分比計)組成：C：0.15％-0.17％，Si：0.35％-0.38％，Mn：1.2％-1.5％，Cr：0.75-0.85％，Ti：0.05-0.08％，Nb：0.13-0.18％，B：0.003-0.005％，稀土元素：0.08-0.1％，Ni≤0.03％，Cu≤0.03％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量為Fe以及不可避免的雜質元素。

在上述的一種鋼制滑閥中，滑閥的制備方法為：稱取原料制備成符合權利要求1組成成分及其質量百分比的鋼材，然后鋼材進行正火處理和機械加工后得到閥體坯件和閥芯坯件，閥體坯件和閥芯坯件再進行熱處理后得到閥體和閥芯，最后將閥體和閥芯組裝成滑閥成品。

在上述的一種鋼制滑閥中，正火處理為等溫正火處理。由于本發明鋼材的碳含量較低，屬于低碳鋼，切削加工性不佳，而正火處理可以改善其切削加工性。所以本發明鋼材在成型后經過了正火處理，改善了鋼材的顯微組織、消除了殘余應力，改善了切削加工性，為隨后進行的機械加工做好準備。而且，本發明鋼材采用的是等溫正火處理，解決了普通正火處理時由于堆冷存在的堆內外及其它因素造成的冷卻條件相差較大，而導致鋼材局部由于冷速過快形成粒貝非平衡組織，而鋼材一些部位由于冷速過慢析出過多先共析鐵素體而太軟的現象，從而可以獲得均勻組織，將鋼材的硬度控制在一定范圍內，更利于后續機械加工的進行。