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一种合金阀门及其热处理工艺制造技术

技术编号:17728524 阅读:28 留言:0更新日期:2018-04-18 08:13
本发明专利技术涉及一种合金阀门及其热处理工艺,所述该合金阀门按质量分数计包括以下成分:C:0.52‑0.56%,Mg:1.56‑1.63%,Ni:1.23‑1.73%,Mo:1.12‑1.35%,Ag:0.08‑0.12%,P:0.010‑0.015%,Zr:0.31‑0.35%,Cu:0.45‑0.47%,Al:3.23‑3.54%,Co:0.48‑0.53%,Mn:1.12‑1.35%,V:0.01‑0.015%,Zn:0.85‑0.93%,W:0.02‑0.03%,Pt:0.17‑0.22%,Fe:5.6‑7.2%,Sn:2.3‑3.5%,填料:0.28‑0.31%,其余为Ti和不可避免的杂质。

An alloy valve and its heat treatment process

【技术实现步骤摘要】
一种合金阀门及其热处理工艺
本专利技术涉及一种热处理工艺,具体涉及一种合金阀门及其热处理工艺。
技术介绍
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接,不可间断;目前的金属热处理工艺,一般加热和回火的次数较少,热处理效果往往达不到预期,并且金属容易残留较多的加工应力,直接影响使用寿命。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提出一种合金阀门及其热处理工艺。本专利技术为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种合金阀门的热处理工艺,该合金阀门按质量分数计包括以下成分:C:0.52-0.56%,Mg:1.56-1.63%,Ni:1.23-1.73%,Mo:1.12-1.35%,Ag:0.08-0.12%,P:0.010-0.015%,Zr:0.31-0.35%,Cu:0.45-0.47%,Al:3.23-3.54%,Co:0.48-0.53%,Mn:1.12-1.35%,V:0.01-0.015%,Zn:0.85-0.93%,W:0.02-0.03%,Pt:0.17-0.22%,Fe:5.6-7.2%,Sn:2.3-3.5%,填料:0.28-0.31%,其余为Ti和不可避免的杂质,该合金阀门的热处理工艺,具体包括以下步骤:(一)、一次加热:将铸造好了阀门放置加热炉中,温度加热至500-550℃,并保温15-20min;(二)、二次加热:将加热炉继续升温,温度升至600-700℃,保温20-30min,(三)、三次加热:在步骤二温度上继续升温,温度升至800-860℃,保温30-40min;(四)、冷却:冷却时用风冷与空冷结合,先采用风冷以8-10℃/s的冷却速率将阀门冷至450-500℃,然后空冷至300-330℃,继续采用风冷以5-6℃/s冷却至室温;(五)、退火:将合金阀门送入真空退火炉中进行第一次加热,第一次加热为预热,预热的温度为230-250℃,且预热后温度不断提高,加热的速度为15-20℃/min,当加热温度到达600-650℃时,保温1-2h,然后快速冷却至260-280℃后进行第二次加热,加热速度为20-35℃/min,加热至780-820℃,然后保温2-3h,接着快速冷却至50℃以下即可送出真空退火炉;(六)、将合金阀门进行预氧化处理,然后将合金阀门送入抽真空的的炉罐中,打开阀门进行氮气填充,并将温度加热至580-610℃,当氮气成分达到65-70%时,缓慢匀速充入氧气,氧气含量为25-35%,保温26-30h,随炉罐降温至50℃以下;(七)、淬火:将合金送入淬火炉中,加热至780-810℃,保温1.5-2.5h,,然后采用雾状的淬火液以15-25℃/s的冷却速率将工件冷至300-320℃;(八)、一次回火:将完成淬火后的合金阀门放置回火炉中,温度升至500-550℃,回火40-45min后,待温25-30s,使工件温度均匀化,之后采用风冷以10-12℃/s的冷却速率加速冷却至220-260℃后,再空冷至室温;(九)二次回火:将合金阀门进行二次回火,温度升至450-470℃,并保温40-50min,然后采用水冷以9-10℃/s的冷却速率冷却至室温;(十)取出合金阀门进行超声波清洗,超声波振动频率为80-85MHz、,然后烘干,烘干温度为50-60℃。本专利技术进一步限定方案:前述的该合金阀门按质量分数计包括以下成分:C:0.53%,Mg:1.58%,Ni:1.44%,Mo:1.21%,Ag:0.09%,P:0.010%,Zr:0.31%,Cu:0.45%,Al:3.36%,Co:0.48%,Mn:1.25%,V:0.01%,Zn:0.86%,W:0.02%,Pt:0.19%,Fe:6.2%,Sn:2.6%,填料:0.28%,其余为Ti和不可避免的杂质。前述的该合金阀门按质量分数计包括以下成分:C:0.55%,Mg:1.61%,Ni:1.52%,Mo:1.26%,Ag:0.11%,P:0.011%,Zr:0.32%,Cu:0.46%,Al:3.41%,Co:0.51%,Mn:1.27%,V:0.013%,Zn:0.88%,W:0.027%,Pt:0.21%,Fe:6.7%,Sn:2.8%,填料:0.29%,其余为Ti和不可避免的杂质。前述的淬火液中各成分的质量百分比成分为:聚乙烯醇:2.56-2.63%、乙醇胺:1.22-1.34%、防腐蚀剂:1.78-1.92%、磷酸:1.13-1.35%、消泡剂:1.35-1.43%、杀菌剂:0.66-0.74%、双环戊二烯:1.43-1.66%、失水山梨醇单油酸酯:0.89-1.16%、葵二酸:0.75-0.83%、十二烷基苯磺酸钙:0.55-0.76%、钼酸钾:1.42-1.47%、苯甲酸钠:0.35-0.38%、复合助剂:1.55-1.66%、抗氧化剂:0.31-0.36%,余量为水。前述的合金阀门热处理工艺,具体包括以下步骤:(一)、一次加热:将铸造好了阀门放置加热炉中,温度加热至520℃,并保温17min;(二)、二次加热:将加热炉继续升温,温度升至660℃,保温27min,(三)、三次加热:在步骤二温度上继续升温,温度升至830℃,保温35min;(四)、冷却:冷却时用风冷与空冷结合,先采用风冷以9℃/s的冷却速率将阀门冷至480℃,然后空冷至310℃,继续采用风冷以5℃/s冷却至室温;(五)、退火:将合金阀门送入真空退火炉中进行第一次加热,第一次加热为预热,预热的温度为230℃,且预热后温度不断提高,加热的速度为20℃/min,当加热温度到达630℃时,保温1-2h,然后快速冷却至260℃后进行第二次加热,加热速度为30℃/min,加热至800℃,然后保温2.5h,接着快速冷却至50℃以下即可送出真空退火炉;(六)、将合金阀门进行预氧化处理,然后将合金阀门送入抽真空的的炉罐中,打开阀门进行氮气填充,并将温度加热至600℃,当氮气成分达到68%时,缓慢匀速充入氧气,氧气含量为30%,保温28h,随炉罐降温至50℃以下;(七)、淬火:将合金送入淬火炉中,加热至785℃,保温2h,,然后采用雾状的淬火液以20℃/s的冷却速率将工件冷至305℃;(八)、一次回火:将完成淬火后的合金阀门放置回火炉中,温度升至240℃,回火45min后,待温25s,使工件温度均匀化,之后采用风冷以12℃/s的冷却速率加速冷却至240℃后,再空冷至室温;(九)二次回火:将合金阀门进行二次回火,温度升至450℃,并保温50min,然后采用水冷以10℃/s的冷却速率冷却至室温;(十)取出合金阀门进行超声波清洗,超声波振动频率为80MHz、,然后烘干,烘干温度为55℃。有益效果:本专利技术的三次加热,采用反复且匀速加热,第一次加热的温度不会达到很高,这样不会对合金造成损坏并且提高了热处理的效率,更好的达到预想的效果,同时能够很好的使工件释放其中的残余应力,延长使用寿命;加热结束后采用风冷和空冷相结合的方式冷却,以不同的降温速率冷却工件,加快了工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金阀门及其热处理工艺,其特征在于:所述该合金阀门按质量分数计包括以下成分: C:0.52‑0.56%,Mg:1.56‑1.63%,Ni:1.23‑1.73%,Mo:1.12‑1.35%,Ag:0.08‑0.12%,P:0.010‑0.015%,Zr:0.31‑0.35%,Cu:0.45‑0.47%,Al:3.23‑3.54%,Co:0.48‑0.53%,Mn:1.12‑1.35%,V:0.01‑0.015%,Zn:0.85‑0.93%,W:0.02‑0.03%,Pt:0.17‑0.22%, Fe:5.6‑7.2%,Sn:2.3‑3.5%,填料:0.28‑0.31%,其余为Ti和不可避免的杂质,该合金阀门的热处理工艺,具体包括以下步骤:(一)、一次加热:将铸造好了阀门放置加热炉中,温度加热至500‑550℃,并保温15‑20min;(二)、二次加热:将加热炉继续升温,温度升至600‑700℃,保温20‑30min,(三)、三次加热:在步骤二温度上继续升温,温度升至800‑860℃,保温30‑40min;(四)、冷却:冷却时用风冷与空冷结合,先采用风冷以8‑10℃/s的冷却速率将阀门冷至450‑500℃,然后空冷至300‑330℃,继续采用风冷以5‑6℃/s冷却至室温;(五)、退火:将合金阀门送入真空退火炉中进行第一次加热,第一次加热为预热,预热的温度为230‑250℃,且预热后温度不断提高,加热的速度为15‑20℃/min,当加热温度到达600‑650℃时,保温1‑2h,然后快速冷却至260‑280℃后进行第二次加热,加热速度为20‑35℃/min,加热至780‑820℃,然后保温2‑3h,接着快速冷却至50℃以下即可送出真空退火炉;(六)、将合金阀门进行预氧化处理,然后将合金阀门送入抽真空的的炉罐中,打开阀门进行氮气填充,并将温度加热至580‑610℃,当氮气成分达到65‑70%时,缓慢匀速充入氧气,氧气含量为25‑35%,保温26‑30h,随炉罐降温至50℃以下;(七)、淬火:将合金送入淬火炉中,加热至780‑810℃,保温1.5‑2.5h,,然后采用雾状的淬火液以15‑25℃/s的冷却速率将工件冷至300‑320℃;(八)、一次回火:将完成淬火后的合金阀门放置回火炉中,温度升至500‑550℃,回火40‑45min后,待温25‑30s,使工件温度均匀化,之后采用风冷以10‑12℃/s的冷却速率加速冷却至220‑260℃后,再空冷至室温;(九)二次回火:将合金阀门进行二次回火,温度升至450‑470℃,并保温40‑50min,然后采用水冷以9‑10℃/s的冷却速率冷却至室温;(十)取出合金阀门进行超声波清洗,超声波振动频率为80‑85MHz、,然后烘干,烘干温度为50‑60℃。...

【技术特征摘要】
1.一种合金阀门及其热处理工艺,其特征在于:所述该合金阀门按质量分数计包括以下成分:C:0.52-0.56%,Mg:1.56-1.63%,Ni:1.23-1.73%,Mo:1.12-1.35%,Ag:0.08-0.12%,P:0.010-0.015%,Zr:0.31-0.35%,Cu:0.45-0.47%,Al:3.23-3.54%,Co:0.48-0.53%,Mn:1.12-1.35%,V:0.01-0.015%,Zn:0.85-0.93%,W:0.02-0.03%,Pt:0.17-0.22%,Fe:5.6-7.2%,Sn:2.3-3.5%,填料:0.28-0.31%,其余为Ti和不可避免的杂质,该合金阀门的热处理工艺,具体包括以下步骤:(一)、一次加热:将铸造好了阀门放置加热炉中,温度加热至500-550℃,并保温15-20min;(二)、二次加热:将加热炉继续升温,温度升至600-700℃,保温20-30min,(三)、三次加热:在步骤二温度上继续升温,温度升至800-860℃,保温30-40min;(四)、冷却:冷却时用风冷与空冷结合,先采用风冷以8-10℃/s的冷却速率将阀门冷至450-500℃,然后空冷至300-330℃,继续采用风冷以5-6℃/s冷却至室温;(五)、退火:将合金阀门送入真空退火炉中进行第一次加热,第一次加热为预热,预热的温度为230-250℃,且预热后温度不断提高,加热的速度为15-20℃/min,当加热温度到达600-650℃时,保温1-2h,然后快速冷却至260-280℃后进行第二次加热,加热速度为20-35℃/min,加热至780-820℃,然后保温2-3h,接着快速冷却至50℃以下即可送出真空退火炉;(六)、将合金阀门进行预氧化处理,然后将合金阀门送入抽真空的的炉罐中,打开阀门进行氮气填充,并将温度加热至580-610℃,当氮气成分达到65-70%时,缓慢匀速充入氧气,氧气含量为25-35%,保温26-30h,随炉罐降温至50℃以下;(七)、淬火:将合金送入淬火炉中,加热至780-810℃,保温1.5-2.5h,,然后采用雾状的淬火液以15-25℃/s的冷却速率将工件冷至300-320℃;(八)、一次回火:将完成淬火后的合金阀门放置回火炉中,温度升至500-550℃,回火40-45min后,待温25-30s,使工件温度均匀化,之后采用风冷以10-12℃/s的冷却速率加速冷却至220-260℃后,再空冷至室温;(九)二次回火:将合金阀门进行二次回火,温度升至450-470℃,并保温40-50min,然后采用水冷以9-10℃/s的冷却速率冷却至室温;(十)取出合金阀门进行超声波清洗,超声波振动频率为80-85MHz、,然后烘干,烘干温度为50-60℃。2.根据权利要求1所述的合金阀门及其热处理工艺,其特征在于:所述该合金阀门按质量分数计包括以下成分:C:0.53%,Mg:1.58%,Ni:1.44%,Mo:1.21%,Ag:0.09%,P:0.010%,Zr:0.31%,Cu:0.45%,Al:3.36%,Co:0.48%,Mn:1.25%,V:0.01%,Zn:0....

【专利技术属性】
技术研发人员:张剑
申请(专利权)人:张剑
类型:发明
国别省市:江苏,32

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