[發(fā)明專利]一種鈦及鈦合金的球閥球體表面的硬化方法

有效

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• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115584456B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 李探軍;程佳;楊永良;王晨華;趙祥
• 申請（專利權）人: 西安泵閥總廠有限公司
• 主分類號: C22F1/18
• 分類號: C22F1/18;C21D9/00;C23C8/36
• 代理公司: 西安毅聯專利代理有限公司 61225
• 代理人: 徐澤鵬

1.一種鈦及鈦合金的球閥球體表面的硬化方法，其特征在于，包括：

選取鈦材原料，對鈦材原料進行退火處理，并進行粗加工得到球坯；其中，鈦材原料采用鈦材棒料或鈦材鍛件；所述對鈦材原料進行退火處理包括：

將鈦材原料放入臺車式電阻爐中進行退火處理；其中，退火處理時的溫度在750～850℃范圍內，退火時長為1～3h；

退火處理完成后取出鈦材原料后空冷；

將球坯進行去應力退火處理，然后將球坯加工至產品尺寸，獲得球閥球體；所述將球坯進行去應力退火處理包括：

將粗加工的球閥球體放入真空退火爐；

控制真空退火爐中的真空度低于0.33Pa，并以1.5～2.5℃/min速率升溫至550～600℃，然后在該溫度范圍下保溫1～3h；

使球坯隨爐冷卻到200℃以下；

取出球閥球體后空冷；

對球閥球體表面拋光，并進行穩(wěn)定化處理；所述穩(wěn)定化處理包括：

將球閥球體置于-50～-70℃的低溫槽內，保持1～2h后取出并靜置；

待溫度達到0℃以上時，將球閥球體放入烘箱中以1～1.5℃/min的速率升溫至60～90℃，然后在該溫度范圍下保溫1～2h；

對穩(wěn)定化處理后的球閥球體進行離子氮化處理，使球閥球體氮化后的圓度≤0.02mm，形成的滲氮層深度≥0.10mm，滲氮層表面硬度為500HV～1000HV；離子氮化處理包括：

將球閥球體通過工裝懸空固定在氮化爐中，并控制氮化爐中的真空度在10～20Pa范圍內；

開啟電源點燃輝光，升溫階段控制供氣量為0.5～0.7L/min，控制電流為40～60A，電壓為750～850V；

當球閥球體的溫度大于400℃后，控制供氣量為0.2～0.4L/min，控制電流為10～30A，控制升溫速率為1.5℃/min并升溫至750～900℃，然后再保溫3～6h；

離子氮化結束后，切斷輝光電源，停止供氣和抽氣，使球閥球體在滲氮氣氛中隨爐冷卻到200℃以下，然后取出球閥球體后空冷。

2.根據權利要求1所述的鈦及鈦合金的球閥球體表面的硬化方法，其特征在于，還包括：將穩(wěn)定化處理后的球閥球體依次進行超聲波清洗和無水乙醇清洗，然后烘干再進行離子氮化處理。

3.根據權利要求1所述的鈦及鈦合金的球閥球體表面的硬化方法，其特征在于，對球閥球體表面拋光后，使球閥球體的表面粗糙度小于等于1.6μm。

4.根據權利要求1所述的鈦及鈦合金的球閥球體表面的硬化方法，其特征在于，鈦材原料為鈦或者鈦合金，鈦的牌號為TA2或F-2，鈦合金的牌號為TA10、F-12或TA31。

5.根據權利要求1所述的鈦及鈦合金的球閥球體表面的硬化方法，其特征在于，球閥球體為直通式，球閥球體的口徑在DN25～DN200范圍內，球閥球體的直徑在φ40～240mm范圍內。

6.根據權利要求1所述的鈦及鈦合金的球閥球體表面的硬化方法，其特征在于，離子氮化處理時使用的氣體為氨氣，氨氣的純度≥99.8％。