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刀闸阀表面处理强化拉伸问题？
来源: 阀门行业 发布时间: 2022-08-17 14:25 浏览次
刀闸阀表面处理强化拉伸问题？
在热处理之后选择阀体材料情况下，无论使用何种不锈钢或铸钢，而没有任何合适的热表面处理，通常难以解决阀体硬度应变的问题。
在热处理之后选择阀体材料情况下，无论使用何种不锈钢或铸钢，而没有任何合适的热表面处理，通常难以解决阀体硬度应变的问题。
一般来说，硬质合金制成的凸凹材料具有较高的拉伸性能，但问题是材料成本高，难以加工，对于较大的阀门来说，由于大型硬质合金块的烧成比较困难，即使烧成成功，加工也可能出现裂纹，屈服率低，有的几乎难以成形。此外，硬质合金的脆化、搬运、安装和使用过程中应极为小心，稍有不慎就可能发生坍塌或开裂和报废。此外，由于硬质合金的结构是由硬质碳化钨颗粒和软质结合相钻头组成，硬质碳化钨颗粒具有较高的耐磨性和抗咬合性能，而钴相具有较低的硬度和较差的耐磨性，在使用钴相时会优先磨损，使凸、凹表面形成不均匀，使工件表面也会出现拉痕，此时需要对阀门凸、凹表面进行磨削抛光后才能复制。对于奥氏体不锈钢工件，由于面心立方结构也很容易与钴相结合，工件表面变形。
合适的铜基合金也能解决工件应变问题，但铜基合金一般硬度较低，容易磨损超差。在量产的情况下，这种材料的性价比较低。
对于较大型的阀门，如汽车市场覆盖件的成形阀门，大量采用了合金铸铁，铸铁只能通过减轻工件的拉伤，无法有效消除拉伤问题，要彻底分析解决拉伤问题需辅以渗氮，镀硬铬等表面信息处理。但如此可以制作的阀门企业往往寿命周期较短，在使用需要一段工作时间后，如出现拉伤，又需修并重新进行研究表面数据处理。
在阀门材质上，也有采用陶瓷阀门凸、凹和成功解决工件张力问题的报道。由于其脆性大、成本高，不可能大规模推广应用。
用于生产小批量、形状简单的大型钢制张力阀门，也使用橡胶等高分子材料使阀门凸、凹报告，此类阀门不会拉动工件的表面，但在实践中很少使用。
目前钢制拉伸阀常见的应变、磨损、断裂等问题，选材也是一直困扰的原因。大型钢制拉伸阀的尺寸限制除了要保证钢材的材质外，还得特别定制或锻造，这也给材质保证带来了很大的风险。世界上最大的特种阀体公司——瑞典SSAB阀体集团开发的Toolox新型阀门钢，是一种高韧性、高耐磨性、基本无内应力的新型预硬化工具钢。此外，它具有非常高的纯度、非常细的晶粒尺寸、很少的S和P含量、很少的析出碳化物含量，并且非常均匀。关键在于几乎不变形的特殊性，解决了尺寸稳定性问题和极高的抛光效果，也大大降低了生产过程中的粘着磨损。而且2m的宽度也解决了阀门选材的尺寸限制。
二、解决我国钢材拉伸拉伤问题的一些研究方法
为了解决阀门和工件成形过程中的应变问题，应遵循减少粘着磨损的基本原理，改变接触副的性能。下面，分别分析构成一对接触对的三个侧面，即待形成的工件的原材料，工件与阀之间以及阀之间。
1.待成形工件的原材料方面
原材料的表面处理，如磷化、喷塑或其他表面处理，可以大大减少或消除工件的应变。这种方法通常成本高，并且需要额外的生产设备和工艺。虽然这种方法有时会有一些效果，但在实际生产中很少使用。
2.工件与阀门之间
在阀门与成形材料发展之间加一层PVC之类的薄膜，有时也可以进行解决工件的拉伤问题。对于企业生产线通过研究机构管理可以同时达到连续供给薄膜，而对于经济周期生产的冲压设备，每生产一件工件需加一张薄膜，影响社会生产工作效率，此方法具有一般使用成本也很高，还会生产需要大量废料，对于小批量的大型工件的生产方式采用此种教学方法是可取的。
3.阀门方面
通过改变阀的凸凹材料，或通过凸凹阀的表面处理，或通过选择合适的阀材料，改变由钢材料拉伸的材料与凸凹材料之间的接触性质。实践证明，这是一种经济有效的解决应变问题的方法，目前也得到了广泛的应用。
标准热处理工艺目前也是一个问题，对于钢制拉伸阀门的结构、阀门钢的机械性能等要求，需要进行热处理协调，特别是大型、复杂的钢制拉伸件，大尺寸的热处理件放置在炉内，对加热均匀性和合理工艺有较高的要求，尺寸变形和裂纹经常发生，较高的后续加工硬度也增加了加工难度和周期延长，因此，SSAB的预淬TOOLOX都铎钢避免了热处理问题，缩短了阀门的周期时间和整体成本
综上所述，解决工件和阀门凸凹面的方法有很多。对于特定情况，应根据工件和负载的尺寸、生产批次、加工材料的类型等选择应用方法。在所有解决应变问题的方法中，最好的方法是采用瑞典的TOOLOX钢作为阀门材料，对阀门的凸凹表面进行化学气相沉积和TD涂层处理，其中TOOLOX钢的性价比最高。
阀门表面强化信息处理多方面发展选择
选择1.离子渗氮，为了提高耐腐蚀性、耐磨性、抗热疲劳性和附着力，可采用离子渗氮。离子渗氮的显著优点是，显著缩短了渗氮时间，通过调节不同气体成分可以控制渗氮层的结构，降低了渗氮层的表面脆性，变形小，渗氮层的硬度分布曲线相对稳定。不易产生剥落和热疲劳。渗透基材比气体渗氮材料宽，无毒、无爆炸，生产安全，但由于其形状复杂，渗透层浅，过渡层陡，难以得到均匀加热和均匀渗透层。温度测量和温度均匀性仍有待解决。
离子渗氮的最佳温度为450~520°C，处理时间为6~9小时，渗氮深度为0.2~0.3mm。如果温度过低，渗透层过薄;如果温度过高，表面会出现松散层，降低抗粘附能力。离子渗氮层的适宜厚度为0.2~0.3mm。磨损后的离子氮化刀具经过修复和再次离子氮化后可投入使用，从而大大提高了刀具的总使用寿命。
选择2.氮碳共渗,氮碳共渗工艺进行温度相对较低（560~570℃）,变形量小,经处理的具钢表面具有硬度可以高达900~1000HV,耐磨性好,耐蚀性强,有较高的高温材料硬度,可用于压铸、冷镦、冷挤、热挤、高速锻及塑料,分别可提高学生使用网络寿命1~9倍。但气体氮碳共渗后常发生发展变形,膨胀量占化合物结构厚度的25％左右,不宜直接用于各种精密具。处理前必经去退火和消除影响残余。在一些基本成形系统负荷变化很小的场合，有时我们通过信息添加以及润滑油或加EP添加剂的润滑油技术就可以得到解决一个工件的拉伤产品问题。
例如:Cr12MoV钢制结构钢板通过弹簧孔冲孔凹,经气体氮碳共渗和盐浴渗钒处理后,可使具寿命不断提高3倍。又如:60Si2钢制冷镦螺钉冲头,采用一个预先渗氮、短时碳氮共渗、直接淬油、低温进行淬火及较高工作温度不同回火技术处理方法工艺,可改善达到心部组织韧性,提高冷镦冲头寿命2倍以上。碳氮共渗工艺设计如图1所示。
在渗氮炉中，可进行碳氮硼三元浸渗和三元浸渗，浸渗剂为含硼有机浸渗剂和氨，阀熔比为1：7，浸渗温度600℃，浸渗时间4h，化合物层厚度3～4μm，扩散层深度0.23mm，表面硬度HV011050。处理后样品的使用寿命显著提高。
表面强化处理方法很多，主要有渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氮碳共渗、渗金属等。采用不同的表面强化技术，可使刀具的使用寿命提高数倍甚至数十倍。近年来出现了一些表面强化技术。
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