本發(fā)明涉及一種閥門,具體涉及一種耐腐蝕金屬閥門。
背景技術:
閥門(famen)是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件,具有截止、調(diào)節(jié)、導流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能,用于流體控制系統(tǒng)的閥門,從最簡單的截止閥到極為復雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門,其品種和規(guī)格相當繁多,閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動,閥門根據(jù)材質(zhì)還分為鑄鐵閥門,鑄鋼閥門,不銹鋼閥門(201、304、316等),鉻鉬鋼閥門,鉻鉬釩鋼閥門,雙相鋼閥門,塑料閥門,非標訂制等閥門材質(zhì),目前,閥門常應用于石油、化工、冶金等工業(yè)領域,閥門的制備所用的材料常為金屬材料,在需要提高金屬的硬度的同時,其耐磨防腐能力也需提高。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是,針對以上現(xiàn)有技術存在的缺點,提出一種耐腐蝕金屬閥門,該閥門具有良好的防腐性能,且制備工藝簡單易行,成本低廉。
本發(fā)明解決以上技術問題的技術方案是:
一種耐腐蝕金屬閥門,該閥門按質(zhì)量百分比計包括以下組分:
Al:3-5%,Mn:1-3%,Zn:0.5-1%,Si:0.02-0.03%,Pb:0.05-0.09%,Co:0.1-0.3%,Cr:4-7%,Cu:0.8-1%,C:0.01-0.03%,V:0.1-0.4%,P:0.02-0.03%,S:0.02-0.03%,Ca:7-9%,Nb:0.002-0.004%,Pa:0.05-0.08%,稀土元素0.5-0.8%,其余為Fe;
稀土元素按重量百分比計包括以下組分:Ce:10-15%,Gd:10-15%,Pr:11-13%,Yb: 12-15%,La:3-5 %,Sm:8-10% ,余量為其余鑭系元素;
耐腐蝕金屬閥門的制備方法具體如下:
(1)根據(jù)閥門的形狀以石英砂、水玻璃和膨潤土為造型材料混制出相應的鑄型,并在鑄型上開有澆口,然后將鑄型用暖風進行哄吹,然后置于烘爐中在150-190℃下進行烘干,待用;
(2)將用于制造閥門的原料放置在石墨坩堝內(nèi),然后將裝有原料的石墨坩堝放入預熱好的熔煉爐中熔煉為合金液;
(3)將合金液轉移至容器中,并向容器中同時通入SF6和CO2混合保護氣體,的在容器中進行脫氧、脫氣及脫硫處理,所述脫氧劑為碳化鈣或硼化鎂,并用光譜分析儀檢測雜物的質(zhì)量份;
(4)重復步驟(3)的操作,使得合金液中的雜物降到最低,然后將金液澆入預熱到200-300℃的鑄型中,得到閥門鑄錠;
(3)對得到閥門鑄錠用砂紙進行打磨,然后用丙酮對打磨后的表面進行清洗,然后自然晾干,晾干后對得到鑄錠表面進行噴砂粗化處理,噴砂后用壓縮空氣對得到鑄錠進行噴吹處理,然后再次用丙酮清洗得到鑄錠的表面,自然晾干后對得到鑄錠加熱至80-95℃,保溫5-10min待用;
(4)對處理后的閥門鑄錠進行熱處理工藝,具體操作如下:
a退火,將鑄錠爐熱至300-400℃時保溫9-11min,然后爐冷卻至250-260℃,隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至100-150℃出爐空冷至室溫;
b淬火,將步驟a中退火后的鑄錠緩慢爐熱至400-420℃并保溫0.5-1h,再次爐熱至450-460℃后用高壓噴射水鑄錠快速降溫;
c回火,將經(jīng)淬火后的鑄錠在室溫下再次入爐并爐熱至220-240℃后保溫10-15min后出爐自然冷卻至室溫;
(5)將熱處理后的閥門鑄坯內(nèi)外表面進行脫脂晾干、清洗瀝水,并使用潤滑液浸泡,然后放入60-75℃的容器內(nèi)進行烘干,自然降至室溫,然后在閥門鑄坯的外表面涂覆一層保護層,固化干燥后即可得到耐腐蝕金屬閥門。
本發(fā)明進一步限定的技術方案為:
前述耐腐蝕金屬閥門中,保護層按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
環(huán)碳酸酯樹脂:40-45份,顏填料:9-11份,流平劑:1-3份,分散劑:2-3份,消泡劑:1-3份,觸變劑:0.5-0.8份,溶劑:2-3份,固化劑:9-11份,偶聯(lián)劑:3-6份。
顏填料為云母粉或納米氧化鋅;流平劑為為異佛爾酮或二丙酮醇;分散劑為疏水性改性羧酸鈉鹽;消泡劑為磷酸三丁酯;觸變劑為聚乙烯醇;溶劑為丙二醇或乙二醇醚;固化劑為二乙烯三胺、間苯二胺、酚醛改性胺、二氨基二苯基甲砜DDS中的一種;偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑;
環(huán)碳酸酯樹脂的制備方法具體步驟如下:
在裝有電加熱和磁力攪拌的高壓反應斧中,加入環(huán)氧樹脂和四丁基溴化銨,在磁力攪拌下加熱升溫至85-90℃,攪拌速度為200-300r/min,待溫度穩(wěn)定后通入二氧化碳至高壓斧中壓強為1.2-1.4MPa,繼續(xù)攪拌反應4-5h,停止加熱,待溫度降低后,停止充氣,并放空高壓斧內(nèi)氣體后出料,得到淺黃色粘稠液體環(huán)碳酸酯樹脂。
前述耐腐蝕金屬閥門中,該閥門按質(zhì)量百分比計包括以下組分:
Al:3%,Mn:1%,Zn:0.5%,Si:0.02%,Pb:0.05%,Co:0.1%,Cr:4%,Cu:0.8%,C:0.01%,V:0.1%,P:0.02%,S:0.02%,Ca:7%,Nb:0.002%,Pa:0.05%,稀土元素0.5%,其余為Fe;
稀土元素按重量百分比計包括以下組分:Ce:10%,Gd:10%,Pr:11%,Yb:12%,La:3%,Sm:8%,余量為其余鑭系元素。
前述耐腐蝕金屬閥門中,該閥門按質(zhì)量百分比計包括以下組分:
Al:5%,Mn:3%,Zn:1%,Si:0.03%,Pb:0.09%,Co:0.3%,Cr: 7%,Cu:1%,C:0.01-0.03%,V:0.4%,P:0.03%,S:0.03%,Ca:9%,Nb:0.004%,Pa:0.08%,稀土元素00.8%,其余為Fe;
稀土元素按重量百分比計包括以下組分:Ce:15%,Gd:15%,Pr:13%,Yb:15%,La:5 %,Sm:10%,余量為其余鑭系元素。
前述耐腐蝕金屬閥門中,該閥門按質(zhì)量百分比計包括以下組分:
Al:4%,Mn:2%,Zn:0.8%,Si:0.025%,Pb:0.07%,Co:0.2%,Cr:5%,Cu:0.9%,C:0.02%,V:0.3%,P:0.025%,S:0.026%,Ca:8%,Nb:0.003%,Pa:0.07%,稀土元素0.6%,其余為Fe;
稀土元素按重量百分比計包括以下組分:Ce:13%,Gd:13%,Pr:12%,Yb:14%,La:4%,Sm:9%,余量為其余鑭系元素。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明中在制備保護層過程中避免了使用對人體有害的異氰酸酯預聚體,選擇了用無毒化合物環(huán)碳酸酯,在其合成過程中不僅不會造成污染和損害,而且還以二氧化碳為原料,消耗作為溫室氣體禍首的二氧化碳,而且整個合成過程中均無副產(chǎn)物生成,是一條綠色環(huán)保的合成路線。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供一種耐腐蝕金屬閥門,該閥門按質(zhì)量百分比計包括以下組分:
Al:3%,Mn:1%,Zn:0.5%,Si:0.02%,Pb:0.05%,Co:0.1%,Cr:4%,Cu:0.8%,C:0.01%,V:0.1%,P:0.02%,S:0.02%,Ca:7%,Nb:0.002%,Pa:0.05%,稀土元素0.5%,其余為Fe;
稀土元素按重量百分比計包括以下組分:Ce:10%,Gd:10%,Pr:11%,Yb:12%,La:3%,Sm:8%,余量為其余鑭系元素;
耐腐蝕金屬閥門的制備方法具體如下:
(1)根據(jù)閥門的形狀以石英砂、水玻璃和膨潤土為造型材料混制出相應的鑄型,并在鑄型上開有澆口,然后將鑄型用暖風進行哄吹,然后置于烘爐中在150℃下進行烘干,待用;
(2)將用于制造閥門的原料放置在石墨坩堝內(nèi),然后將裝有原料的石墨坩堝放入預熱好的熔煉爐中熔煉為合金液;
(3)將合金液轉移至容器中,并向容器中同時通入SF6和CO2混合保護氣體,的在容器中進行脫氧、脫氣及脫硫處理,所述脫氧劑為碳化鈣或硼化鎂,并用光譜分析儀檢測雜物的質(zhì)量份;
(4)重復步驟(3)的操作,使得合金液中的雜物降到最低,然后將金液澆入預熱到200℃的鑄型中,得到閥門鑄錠;
(3)對得到閥門鑄錠用砂紙進行打磨,然后用丙酮對打磨后的表面進行清洗,然后自然晾干,晾干后對得到鑄錠表面進行噴砂粗化處理,噴砂后用壓縮空氣對得到鑄錠進行噴吹處理,然后再次用丙酮清洗得到鑄錠的表面,自然晾干后對得到鑄錠加熱至80℃,保溫5-10min待用;
(4)對處理后的閥門鑄錠進行熱處理工藝,具體操作如下:
a退火,將鑄錠爐熱至300℃時保溫9min,然后爐冷卻至250℃,隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至100℃出爐空冷至室溫;
b淬火,將步驟a中退火后的鑄錠緩慢爐熱至400℃并保溫0.5h,再次爐熱至450℃后用高壓噴射水鑄錠快速降溫;
c回火,將經(jīng)淬火后的鑄錠在室溫下再次入爐并爐熱至220℃后保溫10min后出爐自然冷卻至室溫;
(5)將熱處理后的閥門鑄坯內(nèi)外表面進行脫脂晾干、清洗瀝水,并使用潤滑液浸泡,然后放入60℃的容器內(nèi)進行烘干,自然降至室溫,然后在閥門鑄坯的外表面涂覆一層保護層,固化干燥后即可得到耐腐蝕金屬閥門。
前述耐腐蝕金屬閥門中,保護層按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
環(huán)碳酸酯樹脂:40份,顏填料:9份,流平劑:1份,分散劑:2份,消泡劑:1份,觸變劑:0.5份,溶劑:2份,固化劑:9份,偶聯(lián)劑:3份。
顏填料為云母粉;流平劑為二丙酮醇;分散劑為疏水性改性羧酸鈉鹽;消泡劑為磷酸三丁酯;觸變劑為聚乙烯醇;溶劑為丙二醇;固化劑為二氨基二苯基甲砜DDS;偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑;
環(huán)碳酸酯樹脂的制備方法具體步驟如下:
在裝有電加熱和磁力攪拌的高壓反應斧中,加入環(huán)氧樹脂和四丁基溴化銨,在磁力攪拌下加熱升溫至85℃,攪拌速度為200r/min,待溫度穩(wěn)定后通入二氧化碳至高壓斧中壓強為1.2MPa,繼續(xù)攪拌反應4h,停止加熱,待溫度降低后,停止充氣,并放空高壓斧內(nèi)氣體后出料,得到淺黃色粘稠液體環(huán)碳酸酯樹脂。
實施例2
本實施例提供一種耐腐蝕金屬閥門,該閥門按質(zhì)量百分比計包括以下組分:
Al:5%,Mn:3%,Zn:1%,Si:0.03%,Pb:0.09%,Co:0.3%,Cr: 7%,Cu:1%,C:0.01-0.03%,V:0.4%,P:0.03%,S:0.03%,Ca:9%,Nb:0.004%,Pa:0.08%,稀土元素00.8%,其余為Fe;
稀土元素按重量百分比計包括以下組分:Ce:15%,Gd:15%,Pr:13%,Yb:15%,La:5 %,Sm:10%,余量為其余鑭系元素;
耐腐蝕金屬閥門的制備方法具體如下:
(1)根據(jù)閥門的形狀以石英砂、水玻璃和膨潤土為造型材料混制出相應的鑄型,并在鑄型上開有澆口,然后將鑄型用暖風進行哄吹,然后置于烘爐中在190℃下進行烘干,待用;
(2)將用于制造閥門的原料放置在石墨坩堝內(nèi),然后將裝有原料的石墨坩堝放入預熱好的熔煉爐中熔煉為合金液;
(3)將合金液轉移至容器中,并向容器中同時通入SF6和CO2混合保護氣體,的在容器中進行脫氧、脫氣及脫硫處理,所述脫氧劑為碳化鈣或硼化鎂,并用光譜分析儀檢測雜物的質(zhì)量份;
(4)重復步驟(3)的操作,使得合金液中的雜物降到最低,然后將金液澆入預熱到300℃的鑄型中,得到閥門鑄錠;
(3)對得到閥門鑄錠用砂紙進行打磨,然后用丙酮對打磨后的表面進行清洗,然后自然晾干,晾干后對得到鑄錠表面進行噴砂粗化處理,噴砂后用壓縮空氣對得到鑄錠進行噴吹處理,然后再次用丙酮清洗得到鑄錠的表面,自然晾干后對得到鑄錠加熱至95℃,保溫5-10min待用;
(4)對處理后的閥門鑄錠進行熱處理工藝,具體操作如下:
a退火,將鑄錠爐熱至400℃時保溫1min,然后爐冷卻至260℃,隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至150℃出爐空冷至室溫;
b淬火,將步驟a中退火后的鑄錠緩慢爐熱至420℃并保溫1h,再次爐熱至460℃后用高壓噴射水鑄錠快速降溫;
c回火,將經(jīng)淬火后的鑄錠在室溫下再次入爐并爐熱至240℃后保溫15min后出爐自然冷卻至室溫;
(5)將熱處理后的閥門鑄坯內(nèi)外表面進行脫脂晾干、清洗瀝水,并使用潤滑液浸泡,然后放入75℃的容器內(nèi)進行烘干,自然降至室溫,然后在閥門鑄坯的外表面涂覆一層保護層,固化干燥后即可得到耐腐蝕金屬閥門。
前述耐腐蝕金屬閥門中,保護層按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
環(huán)碳酸酯樹脂:45份,顏填料:11份,流平劑:3份,分散劑:3份,消泡劑:3份,觸變劑:0.8份,溶劑:3份,固化劑:11份,偶聯(lián)劑:6份。
顏填料為納米氧化鋅;流平劑為異佛爾酮;分散劑為疏水性改性羧酸鈉鹽;消泡劑為磷酸三丁酯;觸變劑為聚乙烯醇;溶劑為乙二醇醚;固化劑為二乙烯三胺;偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑;
環(huán)碳酸酯樹脂的制備方法具體步驟如下:
在裝有電加熱和磁力攪拌的高壓反應斧中,加入環(huán)氧樹脂和四丁基溴化銨,在磁力攪拌下加熱升溫至90℃,攪拌速度為300r/min,待溫度穩(wěn)定后通入二氧化碳至高壓斧中壓強為1.4MPa,繼續(xù)攪拌反應h,停止加熱,待溫度降低后,停止充氣,并放空高壓斧內(nèi)氣體后出料,得到淺黃色粘稠液體環(huán)碳酸酯樹脂。
實施例3
本實施例提供一種耐腐蝕金屬閥門,該閥門按質(zhì)量百分比計包括以下組分:
Al:4%,Mn:2%,Zn:0.8%,Si:0.025%,Pb:0.07%,Co:0.2%,Cr:5%,Cu:0.9%,C:0.02%,V:0.3%,P:0.025%,S:0.026%,Ca:8%,Nb:0.003%,Pa:0.07%,稀土元素0.6%,其余為Fe;
稀土元素按重量百分比計包括以下組分:Ce:13%,Gd:13%,Pr:12%,Yb:14%,La:4%,Sm:9%,余量為其余鑭系元素;
耐腐蝕金屬閥門的制備方法具體如下:
(1)根據(jù)閥門的形狀以石英砂、水玻璃和膨潤土為造型材料混制出相應的鑄型,并在鑄型上開有澆口,然后將鑄型用暖風進行哄吹,然后置于烘爐中在170℃下進行烘干,待用;
(2)將用于制造閥門的原料放置在石墨坩堝內(nèi),然后將裝有原料的石墨坩堝放入預熱好的熔煉爐中熔煉為合金液;
(3)將合金液轉移至容器中,并向容器中同時通入SF6和CO2混合保護氣體,的在容器中進行脫氧、脫氣及脫硫處理,所述脫氧劑為碳化鈣或硼化鎂,并用光譜分析儀檢測雜物的質(zhì)量份;
(4)重復步驟(3)的操作,使得合金液中的雜物降到最低,然后將金液澆入預熱到250℃的鑄型中,得到閥門鑄錠;
(3)對得到閥門鑄錠用砂紙進行打磨,然后用丙酮對打磨后的表面進行清洗,然后自然晾干,晾干后對得到鑄錠表面進行噴砂粗化處理,噴砂后用壓縮空氣對得到鑄錠進行噴吹處理,然后再次用丙酮清洗得到鑄錠的表面,自然晾干后對得到鑄錠加熱至86℃,保溫8min待用;
(4)對處理后的閥門鑄錠進行熱處理工藝,具體操作如下:
a退火,將鑄錠爐熱至350℃時保溫10min,然后爐冷卻至255℃,隨后打開爐門繼續(xù)緩冷至130℃出爐空冷至室溫;
b淬火,將步驟a中退火后的鑄錠緩慢爐熱至410℃并保溫0.8h,再次爐熱至455℃后用高壓噴射水鑄錠快速降溫;
c回火,將經(jīng)淬火后的鑄錠在室溫下再次入爐并爐熱至230℃后保溫13min后出爐自然冷卻至室溫;
(5)將熱處理后的閥門鑄坯內(nèi)外表面進行脫脂晾干、清洗瀝水,并使用潤滑液浸泡,然后放入69℃的容器內(nèi)進行烘干,自然降至室溫,然后在閥門鑄坯的外表面涂覆一層保護層,固化干燥后即可得到耐腐蝕金屬閥門。
前述耐腐蝕金屬閥門中,保護層按質(zhì)量份數(shù)計包括以下組分:
環(huán)碳酸酯樹脂:43份,顏填料:10份,流平劑:2份,分散劑:2份,消泡劑:2份,觸變劑:0.7份,溶劑:3份,固化劑:10份,偶聯(lián)劑:4份。
顏填料為納米氧化鋅;流平劑為二丙酮醇;分散劑為疏水性改性羧酸鈉鹽;消泡劑為磷酸三丁酯;觸變劑為聚乙烯醇;溶劑為丙二醇;固化劑為間苯二胺;偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑;
環(huán)碳酸酯樹脂的制備方法具體步驟如下:
在裝有電加熱和磁力攪拌的高壓反應斧中,加入環(huán)氧樹脂和四丁基溴化銨,在磁力攪拌下加熱升溫至88℃,攪拌速度為250r/min,待溫度穩(wěn)定后通入二氧化碳至高壓斧中壓強為1.3MPa,繼續(xù)攪拌反應5h,停止加熱,待溫度降低后,停止充氣,并放空高壓斧內(nèi)氣體后出料,得到淺黃色粘稠液體環(huán)碳酸酯樹脂。
除上述實施例外,本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案,均落在本發(fā)明要求的保護范圍。