一種液壓閥用鋼材料及其制備方法
【專利摘要】一種液壓閥用鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳2.2-2.4、硅0.8-0.95、錳2.1-2.3、鉬1.3-1.5、鎳0.8-1.1、鉻7.5-7.8、鈦0.7-0.9、PrO.04-0.07,SsS0.05、PsS0.05、余量為鐵。本發(fā)明通過使用鉻、鐠、鈦等元素對高碳鋼進(jìn)行改性，形成的合金不僅具有高的硬度、高強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕、線脹系數(shù)和變形量小的特點(diǎn)■’使用部分廢鐵作為原料，并經(jīng)過二次精煉，使品質(zhì)更穩(wěn)定均一。本發(fā)明合金鋼用于液壓閥，使用壽命長，成本較低。本發(fā)明精煉劑用于鑄造生產(chǎn)，明顯提高成品率，特別是鑄件中的氣孔度降低1-2度，氧化夾雜物在2級左右。
【專利說明】一種液壓閥用鋼材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種液壓閥用鋼材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 泵閥工作的環(huán)境多樣，惡劣，對材質(zhì)的要求很高，目前泵閥用的合金鋼有多種多 樣，技術(shù)有很大進(jìn)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(chǎn)的要求，還需要進(jìn)一步改進(jìn)，以提高生 產(chǎn)效率，降低成本，提高安全性，為高精尖技術(shù)發(fā)展提供保障，為社會發(fā)展提供動力，任務(wù)還 很艱巨。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種液壓閥用鋼材料及其制備方法，該合金材料具有耐腐 蝕、耐磨性好、線脹系數(shù)和變形量小的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種液壓閥用鋼材料，其特征在于：其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳 2. 2-2. 4、硅 0· 8-0. 95、錳 2. 1-2. 3、鑰 1. 3-1. 5、鎳 0· 8-1. 1、鉻 7. 5-7. 8、鈦 0· 7-0. 9、 PrO. 04-0. 07、S 彡 0· 05、P 彡 0· 05、余量為鐵。
[0005] 所述的液壓閥用鋼材料的生產(chǎn)方法，其特征在于： (1) 、準(zhǔn)備生鐵與廢鐵按I :1-2比例作為鐵基質(zhì)來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進(jìn)行 脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑 二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)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(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋海?)硅、錳、；（2)鉻、鎳；（3)其 它剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為22-25分鐘，投料后攪拌均勻。
[0006] 所述的鑄后熱處理是：先由室溫以190-200°C /小時速率升溫至300-3KTC， 保溫50-60分鐘，再以190-200°C /小時速率升溫至610-620°C，保溫50-60分鐘，再以 190-200°C /小時速率升溫至920-930°C，保溫3-4小時；再以150-160°C /小時速率降溫 至600-620°C，再以170-190°C /小時速率升溫至720-730°C，再以160-170°C /小時速率 降溫至500-5KTC，保溫50-70分鐘；再以120-130°C /小時速率降溫至320-330°C，保溫 2-3小時；再以170-190°C /小時速率升溫至440-450°C，再以130-140°C /小時速率降溫至 220-230°C，再以170-190°C /小時速率升溫至530-550°C，保溫2-3小時，取出空冷即得。
[0007] 所述的精煉劑由下列重量份的原料制成：工具鋼粉3-4、高嶺土 2-3、三氧化二鋁 卜2、氧化緩4_5、蒙脫石1_2、氟化锫1_2、明研! 2_3、海澡酸鈉2_3、二聚憐酸鈉1_2、剛玉粉 2-3、硫酸銅1-2、氟硅酸鉀2-3、硝酸鈉2-3 ;制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)， 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(dāng)于粉末重量 2-3%的硅烷偶聯(lián)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°C下煅燒3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
[0008] 本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明通過使用鉻、鐠、鈦等元素對高碳鋼進(jìn)行改性，形成的合金不僅具有高的硬度、 高強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕、線脹系數(shù)和變形量小的特點(diǎn)；通過分次投放原料，合理控制鑄后熱 處理溫度，更提高了合金的綜合力學(xué)性能；使用部分廢鐵作為原料，并經(jīng)過二次精煉，使品 質(zhì)更穩(wěn)定均一。本發(fā)明合金鋼用于液壓閥，使用壽命長，成本較低。本發(fā)明精煉劑用于鑄造 生產(chǎn)，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(chǎn)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(shí)施方式】
[0009] -種液壓閥用鋼材料，其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為：碳2. 2-2. 4、 硅 0· 8-0. 95、錳 2. 1-2. 3、鑰 1. 3-1. 5、鎳 0· 8-1. 1、鉻 7. 5-7. 8、鈦 0· 7-0. 9、PrO. 04-0. 07、 S彡0· 05、P彡0· 05、余量為鐵。
[0010] 所述的液壓閥用鋼材料的生產(chǎn)方法如下： (1) 、準(zhǔn)備生鐵與廢鐵按I :1. 5比例作為鐵基質(zhì)來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進(jìn)行 脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑 二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)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(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋海?)硅、錳、；（2)鉻、鎳；（3)其 它剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為24分鐘，投料后攪拌均勻。
[0011] 所述的鑄后熱處理是：先由室溫以195°c /小時速率升溫至305°C，保溫55分鐘， 再以195°C /小時速率升溫至615°C，保溫55分鐘，再以195°C /小時速率升溫至925°C，保 溫3. 5小時；再以155°C /小時速率降溫至610°C，再以180°C /小時速率升溫至725°C，再 以165°C /小時速率降溫至505°C，保溫60分鐘；再以125°C /小時速率降溫至325°C，保溫 2. 5小時；再以180°C /小時速率升溫至445°C，再以135°C /小時速率降溫至225°C，再以 180°C /小時速率升溫至540°C，保溫2. 5小時，取出空冷即得。
[0012] 所述的精煉劑由下列重量份（公斤）的原料制成：工具鋼粉3. 5、高嶺土 2. 5、三氧 化二鋁1. 5、氧化鎂4. 5、蒙脫石1. 5、氟化鋯1. 5、明礬2. 5、海藻酸鈉2. 5、三聚磷酸鈉1. 5、 剛玉粉2. 5、硫酸銅1. 5、氟硅酸鉀2. 5、硝酸鈉2. 5 ;制備方法是將各原料混合，加熱至熔融 狀態(tài)，然后，澆注入純凈水中激冷，再粉碎成150目粉末；將所得粉末加入相當(dāng)于粉末重量 2. 5%的硅烷偶聯(lián)劑KH-550U. 5%的納米碳粉，混合均勻后，在12Mpa下壓制成述，然后，在 920°C下煅燒3. 5小時，冷卻后，再粉碎成210目粉末，即得。
[0013] 本發(fā)明液壓閥用鋼材料的機(jī)械性能為：拉伸強(qiáng)度1387MPa，屈服強(qiáng)度932MPa，延伸 率14%，斷面收縮率24%，沖擊吸收功51. 8J，沖擊韌性61. Ij/cm2,硬度279HB。
【權(quán)利要求】
1. 一種液壓閥用鋼材料，其特征在于：其含有的化學(xué)元素成分及其質(zhì)量百分比為： 碳 2. 2-2. 4、硅 0· 8-0. 95、錳 2. 1-2. 3、鑰 L 3-1. 5、鎳 0· 8-1. 1、鉻 7. 5-7. 8、鈦 0· 7-0. 9、 PrO. 04-0. 07、S 彡 0· 05、P 彡 0· 05、余量為鐵。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓閥用鋼材料的生產(chǎn)方法，其特征在于： (1) 、準(zhǔn)備生鐵與廢鐵按I :1-2比例作為鐵基質(zhì)來源，將生鐵加入投入爐中熔化，進(jìn)行 脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進(jìn)行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑 二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)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(nèi)投入合金元素的批次順序?yàn)椋海?)硅、錳、；（2)鉻、鎳；（3)其 它剩余成分；各批次投入元素的時間間隔為22-25分鐘，投料后攪拌均勻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓閥用鋼材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的鑄后 熱處理是：先由室溫以190_200°C /小時速率升溫至300-3KTC，保溫50-60分鐘，再以 190-200°C /小時速率升溫至610-620°C，保溫50-60分鐘，再以190-200°C /小時速率 升溫至920-930°C，保溫3-4小時；再以150-160°C /小時速率降溫至600-620°C，再以 170-190°C /小時速率升溫至720-730°C，再以160-170°C /小時速率降溫至500-5KTC， 保溫50-70分鐘；再以120-130°C /小時速率降溫至320-330°C，保溫2-3小時；再以 170-190°C /小時速率升溫至440-450°C，再以130-140°C /小時速率降溫至220-230°C，再 以170-190°C /小時速率升溫至530-550°C，保溫2-3小時，取出空冷即得。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓閥用鋼材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述的精煉劑 由下列重量份的原料制成：工具鋼粉3-4、高嶺土 2-3、三氧化二鋁1-2、氧化鎂4-5、蒙脫 石卜2、氟化锫1_2、明研! 2_3、海澡酸鈉2_3、二聚憐酸鈉1_2、剛玉粉2_3、硫酸銅1_2、氟 硅酸鉀2-3、硝酸鈉2-3 ;制備方法是將各原料混合，加熱至熔融狀態(tài)，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(dāng)于粉末重量2-3%的硅烷偶聯(lián)劑 KH-550U-2%的納米碳粉，混合均勻后，在8-15Mpa下壓制成坯，然后，在900-950°C下煅燒 3-4小時，冷卻后，再粉碎成150-250目粉末，即得。
【文檔編號】C21D1/00GK104213046SQ201410380912
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】胡光榮 申請人:安徽榮達(dá)閥門有限公司