不銹鋼閥座的試著制作
17-4PH馬氏體沉淀硬化不銹鋼應(yīng)用范圍廣,工藝技術(shù)較為成熟。在高載荷的滑動(dòng)面,可在那里面一個(gè)外表上堆焊一層硬金屬還是那里面一個(gè)面認(rèn)為合適而使用沉淀硬化不銹鋼〔1〕。17-4PH鋼多次嘗試的最后結(jié)果表明,閥門的閥體材質(zhì)認(rèn)為合適而使用ZGCr9Mo,球面立體材質(zhì)認(rèn)為合適而使用ZG2Cr13,在其外表堆焊StelliteNO.6合金,閥座用17-4PH沉淀硬化不銹鋼制作,在球面立體旋轉(zhuǎn)過程中閥座和球面立體形成磨擦副。現(xiàn)標(biāo)定球面立體在堆焊StelliteNO.6后硬度為379HB,這么,17-4PH閥座的外表硬度應(yīng)當(dāng)在329HB以下,保障嚴(yán)密封閉副兩者差值大于50HB。
2 鍛件加工不銹鋼閥門
2.1 毛坯
毛坯為Φ240mm×90mm的17-4PH鋼棒料。鍛造坯料凈尺寸為Φ外262mm×Φ內(nèi)180mm×140mm(可加工3件閥座),留有加工余量(圖1)。
2.2 加熱
17-4PH鋼熱傳導(dǎo)率低,毛坯尺寸(剖面)較大,鍛件坯料凈尺寸需求加熱較長(zhǎng)時(shí)間能力達(dá)到鍛造溫度。為了縮減鍛造毛坯在高溫爐中稽留的時(shí)間,普通需求在820~930℃的溫度條件下預(yù)熱2h左右。而后將預(yù)熱的坯料放入高溫爐中加熱,當(dāng)溫度達(dá)到鍛造溫度(1180~1230℃)時(shí),保暖約1.5h后應(yīng)迅即出爐鍛造,避免加熱溫度過高作件過熱、過燒及合金顯露出來大致相似有富銅相析出的現(xiàn)象。
2.3 鍛造
在鍛造溫度下,17-4PH鋼的范性差,變型抗力大,容易顯露出來裂紋。應(yīng)嚴(yán)明扼制鍛造溫度。始鍛溫度1180℃,終鍛溫度1010℃。其鍛造加熱曲線。
坯料加熱3~3.5h達(dá)到1230℃,出爐后行第1火鍛造,未發(fā)覺異常?;貭t加熱0.5h后行第二火鍛造,也未發(fā)覺異常。在900~950℃下施行整平,以防飛邊裂紋的萌生。額外,在鍛造過程中需運(yùn)用沖子,沖頭要有一定的錐度,為增加擴(kuò)孔效果,可以幾個(gè)沖子疊加起來運(yùn)用。
2.4 熱處置
鍛造后嚴(yán)禁迅速冷卻,以避免鍛件出現(xiàn)裂縫,應(yīng)認(rèn)為合適而使用爐冷、坑冷、或灰沙冷卻。已知在2Cr13上堆焊Stel-liteNO.6的外表硬度測(cè)試最后結(jié)果為379HB。而閥座的外表硬度比該硬度要相差50HB以上,用17-4PH鋼試樣施行熱處置嘗試。其加熱曲線
設(shè)定熱處置溫度作別為590℃、610℃、620℃。其測(cè)試最后結(jié)果如表1所示。
4PH鋼閥座及試樣的熱處置測(cè)試最后結(jié)果
可以看出,與2Cr13堆焊StelliteNO.6的外表硬度379HB相差50HB以上的是用1040℃×1h,空冷,610℃×4h,空冷辦法施行熱處置的17-4PH鋼,其硬度為329HB。在鍛造坯料的熱處置過程中應(yīng)注意馬氏體著手轉(zhuǎn)變點(diǎn)及定性處理的溫度。
(1)轉(zhuǎn)變點(diǎn)17-4PH鋼的馬氏體著手轉(zhuǎn)變點(diǎn)Ms約為121℃,轉(zhuǎn)變結(jié)束點(diǎn)Mf約為32℃。閥座歸屬大剖面器件,應(yīng)于650℃下預(yù)熱,而后在高溫爐中加熱至1040℃,保暖1h,空冷,需求快冷至32℃以下,即空冷、水冷或油冷,為了避免龜裂,多認(rèn)為合適而使用空冷。
(2)定性處理在定性處理時(shí),有富銅相從馬氏體中析出,使鋼萌生沉淀硬化。這時(shí),鋼件的收縮率為0.04百分之百~0.06百分之百,越是精確的作件,熱處置后對(duì)閥座施行機(jī)加工越要對(duì)此多加思索問題。加熱可以在大氣或真空的背景下施行。假如在大氣背景下,應(yīng)當(dāng)思索問題外表有氧氣化皮。在定性處理時(shí),如時(shí)效溫度為610℃左右,作件縱然在海上卑劣的背景條件下運(yùn)用,也不會(huì)顯露出來應(yīng)力腐蝕出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,即兼有消弭應(yīng)力熱處置的效用。若時(shí)效溫度為620℃,在含H2S的酸性氯化物溶液中,其耐應(yīng)力腐蝕出現(xiàn)裂縫性能要比其它沉淀硬化不銹鋼更優(yōu)良。
3 機(jī)械加工
17-4PH鋼閥座的最簡(jiǎn)單的面圖如圖4所示。按常理加工的工序應(yīng)為毛坯→鍛造→固溶處置→粗略的加工→定性處理→精加工。為了減低制導(dǎo)致本,定性處理可在粗略的加工向前邁進(jìn)行,即固溶和定性處理蟬聯(lián)施行,粗略的加工和精加工蟬聯(lián)施行。作件以毛坯→鍛造→固溶處置→定性處理→粗略的加工→精加工工序施行。加工順著次序?yàn)棰俅周噧?nèi)里和外部尺寸,球R162mm處留出余量2mm。②精車完成各部尺寸,球R162mm留出研磨余量。③粗磨,精磨完成球R162mm尺寸加工。④A面與其它零件配研,增長(zhǎng)粗糙度,保障嚴(yán)密封閉性能。
4 總結(jié)
17-4PH鋼定性處理后有較高的硬度,因?yàn)檫@個(gè)用作閥座和閥盤等磨擦器件時(shí),可以減損抱死”現(xiàn)象的發(fā)生。不銹鋼閥門17-4PH鋼經(jīng)熱處置后成功實(shí)現(xiàn)了馬氏體+富銅相鞏固,達(dá)到閥座的力學(xué)性能,其硬度達(dá)到329HB或以下,滿意磨擦副硬度相差50HB以上的要求。
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