CN108714683B - 一种石油机械用双闸板铸件的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石油机械用双闸板铸件的制备方法，它包括以下步骤：（a）采用树脂砂为原料制作砂型、砂芯，配模合箱后形成树脂型腔；树脂砂中各组分的百分比含量如下：树脂1~1.5%、固化剂0.3~0.5%，其余为型砂；（b）按原料化学成分的百分比含量进行配料；将上述原料在电炉内加热至熔炼温度，使合金充分熔化形成铁水，随后导入铁水包中进行球化、孕育处理，形成浇注液；（c）向树脂型腔中注入浇注液，凝固后形成铸件，清砂后即可。保证双闸板铸件具有较高的强度和韧性，从而有效提高双闸板铸件的使用寿命。

Description

一种石油机械用双闸板铸件的制备方法

技术领域

本发明属于铸造领域，涉及一种闸板铸件，具体涉及一种石油机械用双闸板铸件的制备方法。

背景技术

在石油机械技术领域中，刀形闸阀一般只有一个闸板，即是一种单闸板刀形闸阀。这种单闸板刀形闸阀由于结构上的原因，其阀体内部空间比流道直径大，而且在阀体的底部设有用于括入闸板的凹槽；这样沉积物日积月累，逐渐在凹槽内增多增高，从而对闸板的关闭产生阻碍作用，使阀门失去关闭密封性，并进而阻塞管路的流通能力。申请号为201320129004.0的中国实用新型专利公开了一种双闸板壳体，包括壳体本体、在壳体本体分为一上半部分壳体本体和下半部分壳体本体，上半部分壳体本体和下半部分 壳体本体二者对称，上半部分壳体本体和下半部分壳体本体均为两个大小一样的圆台的大底面扣合而成；这样的双闸板壳体结构紧凑、使用寿命长、密封效果好，且体积小。但是，双闸板壳体的材料对其使用寿命的影响起到决定性的作用，它需要减少石油中硫元素对其的腐蚀。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种石油机械用双闸板铸件的制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种石油机械用双闸板铸件的制备方法，它包括以下步骤：

（a）采用树脂砂为原料制作砂型、砂芯，配模合箱后形成树脂型腔；树脂砂中各组分的百分比含量如下：树脂1~1.5%、固化剂0.3~0.5%，其余为型砂；

（b）按原料化学成分的百分比含量进行配料：C：≤0.08%、Si：0.06~0.10%、Zn：0.05~0.2%、Cr：8~10%、Ti：1~5%、Al：0.05~0.10%、Mn：0.25~0.30%、P：≤0.025%和Mg：≤0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质；将上述原料在电炉内加热至熔炼温度，使合金充分熔化形成铁水，随后导入铁水包中进行球化、孕育处理，形成浇注液；

（c）向树脂型腔中注入浇注液，凝固后形成铸件，清砂后即可。

优化地，所述原料化学成分的百分比含量为C：0.03~0.05%、Si：0.06~0.08%、Zn：0.1~0.2%、Cr：8~9%、Ti：2~4%、Al：0.08~0.10%、Mn：0.25~0.28%、P：0.05~0.15%和Mg：0.10~0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。

优化地，所述原料化学成分的百分比含量为C：0.03%、Si：0.06%、Zn：0.2%、Cr：8.5%、Ti：3%、Al：0.08%、Mn：0.26%、P：0.08%和Mg：0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明石油机械用双闸板铸件的制备方法，通过精确控制原料的化学成分，这样能够减小双闸板铸件在使用过程中产生局部原电池的可能，从而降低自身的电化学腐蚀；而且能够减少石油中硫元素对其产生的化学腐蚀，并保证双闸板铸件具有较高的强度和韧性，从而有效提高双闸板铸件的使用寿命。

具体实施方式

本发明石油机械用双闸板铸件的制备方法，它包括以下步骤：（a）采用树脂砂为原料制作砂型、砂芯，配模合箱后形成树脂型腔；树脂砂中各组分的百分比含量如下：树脂1~1.5%、固化剂0.3~0.5%，其余为型砂；（b）按原料化学成分的百分比含量进行配料：C：≤0.08%、Si：0.06~0.10%、Zn：0.05~0.2%、Cr：8~10%、Ti：1~5%、Al：0.05~0.10%、Mn：0.25~0.30%、P：≤0.025%和Mg：≤0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质；将上述原料在电炉内加热至熔炼温度，使合金充分熔化形成铁水，随后导入铁水包中进行球化、孕育处理，形成浇注液；（c）向树脂型腔中注入浇注液，凝固后形成铸件，清砂后即可。这样能够减小双闸板铸件在使用过程中产生局部原电池的可能，从而降低自身的电化学腐蚀；而且能够减少石油中硫元素对其产生的化学腐蚀，并保证双闸板铸件具有较高的强度和韧性，从而有效提高双闸板铸件的使用寿命。当C和Si的含量处于较低含量、Zn、Ti等金属的含量处于较高含量时，更利于提高双闸板铸件的韧性，减小自身电化学的腐蚀（避免局部形成原电池），即优选包括以下质量百分比的化学成分：C：0.03~0.05%、Si：0.06~0.08%、Zn：0.1~0.2%、Cr：8~9%、Ti：2~4%、Al：0.08~0.10%、Mn：0.25~0.28%、P：0.05~0.15%和Mg：0.10~0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。当石油机械用双闸板铸件包括以下质量百分比的化学成分：C：0.03%、Si：0.06%、Zn：0.2%、Cr：8.5%、Ti：3%、Al：0.08%、Mn：0.26%、P：0.08%和Mg：0.12%，余量为Fe和不可避免的杂质时，双闸板铸件具有合适的强度、最优的韧性、最优的耐腐蚀性。

下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明：

实施例1

本实施例提供一种石油机械用双闸板铸件的制备方法，包括以下步骤：

（a）采用树脂砂为原料制作砂型、砂芯，配模合箱后形成树脂型腔；树脂砂中各组分的百分比含量如下：树脂1~1.5%、固化剂（邻甲苯磺酸）0.3~0.5%，其余为型砂；

（b）按原料化学成分的百分比含量进行配料：C：0.07~0.08%、Si：0.09~0.10%、Zn：0.05~0.06%、Cr：9.8~10%、Ti：1~1.2%、Al：0.05~0.06%、Mn：0.25~0.26%、P：0.022~0.025%和Mg：0.12~0.15%，余量为Fe；将上述原料在电炉内加热至熔炼温度，使合金充分熔化形成铁水，随后导入铁水包中进行球化、孕育处理（参数采用中国发明专利201710152425.8中公开的），形成浇注液（终液百分比含量为：C：0.08%、Si：0.09%、Zn：0.055%、Cr：9.85%、Ti：1.15%、Al：0.052%、Mn：0.255%、P：0.025%和Mg：0.12%，余量为Fe）；

（c）向树脂型腔中注入浇注液，凝固后形成铸件，清砂后即可。

实施例2

本实施例提供一种石油机械用双闸板铸件的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是，原料化学成分的配料不同，使得浇注液的终液百分比含量为：C：0.05%、Si：0.08%、Zn：0.20%、Cr：9.80%、Ti：4.95%、Al：0.10%、Mn：0.29%、P：0.005%和Mg：0.10%，余量为Fe。

实施例3

本实施例提供一种石油机械用双闸板铸件的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是，原料化学成分的配料不同，使得浇注液的终液百分比含量为：C：0.03%、Si：0.06%、Zn：0.20%、Cr：8.5%、Ti：3%、Al：0.08%、Mn：0.26%、P：0.08%和Mg：0.12%，余量为Fe。

对比例1

本实施例提供一种石油机械用双闸板铸件的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是，不含有Ti、Zn。

对比例2

本实施例提供一种石油机械用双闸板铸件的制备方法，它与实施例1中的基本一致，不同的是，不含有Cr。

表1 实施例1-3、对比例1-2中石油机械用双闸板铸件的性能对比表

	室温硬度/HB	室温屈服强度/MPa	SSC检测的SC值/MPa
				实施例1	128	238.6	700
实施例2	125	235.3	740
				实施例3	120	220.5	750
对比例1	128	240.1	620
				对比例2	95	180	695

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种石油机械用双闸板铸件的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

（a）采用树脂砂为原料制作砂型、砂芯，配模合箱后形成树脂型腔；树脂砂中各组分的百分比含量如下：树脂1~1.5%、邻甲苯磺酸0.3~0.5%，其余为型砂；

（b）按原料化学成分的百分比含量进行配料：C：0.07~0.08%、Si：0.09~0.10%、Zn：0.05~0.06%、Cr：9.8~10%、Ti：1~1.2%、Al：0.05~0.06%、Mn：0.25~0.26%、P：0.022~0.025%和Mg：0.12~0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质；将上述原料在电炉内加热至熔炼温度，使合金充分熔化形成铁水，随后导入铁水包中进行球化、孕育处理，形成浇注液；所述浇注液的终液百分比含量为C：0.08%、Si：0.09%、Zn：0.055%、Cr：9.85%、Ti：1.15%、Al：0.052%、Mn：0.255%、P：0.025%和Mg：0.12%，余量为Fe；

（c）向树脂型腔中注入浇注液，凝固后形成铸件，清砂后即可。