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刀閘閥表面處理強化拉伸問題？
來源: 閥門行業 發布時間: 2022-08-17 14:25 瀏覽次
刀閘閥表面處理強化拉伸問題？
在熱處理之后選擇閥體材料情況下，無論使用何種不銹鋼或鑄鋼，而沒有任何合適的熱表面處理，通常難以解決閥體硬度應變的問題。
在熱處理之后選擇閥體材料情況下，無論使用何種不銹鋼或鑄鋼，而沒有任何合適的熱表面處理，通常難以解決閥體硬度應變的問題。
一般來說，硬質合金制成的凸凹材料具有較高的拉伸性能，但問題是材料成本高，難以加工，對于較大的閥門來說，由于大型硬質合金塊的燒成比較困難，即使燒成成功，加工也可能出現裂紋，屈服率低，有的幾乎難以成形。此外，硬質合金的脆化、搬運、安裝和使用過程中應極為小心，稍有不慎就可能發生坍塌或開裂和報廢。此外，由于硬質合金的結構是由硬質碳化鎢顆粒和軟質結合相鉆頭組成，硬質碳化鎢顆粒具有較高的耐磨性和抗咬合性能，而鈷相具有較低的硬度和較差的耐磨性，在使用鈷相時會優先磨損，使凸、凹表面形成不均勻，使工件表面也會出現拉痕，此時需要對閥門凸、凹表面進行磨削拋光后才能復制。對于奧氏體不銹鋼工件，由于面心立方結構也很容易與鈷相結合，工件表面變形。
合適的銅基合金也能解決工件應變問題，但銅基合金一般硬度較低，容易磨損超差。在量產的情況下，這種材料的性價比較低。
對于較大型的閥門，如汽車市場覆蓋件的成形閥門，大量采用了合金鑄鐵，鑄鐵只能通過減輕工件的拉傷，無法有效消除拉傷問題，要徹底分析解決拉傷問題需輔以滲氮，鍍硬鉻等表面信息處理。但如此可以制作的閥門企業往往壽命周期較短，在使用需要一段工作時間后，如出現拉傷，又需修并重新進行研究表面數據處理。
在閥門材質上，也有采用陶瓷閥門凸、凹和成功解決工件張力問題的報道。由于其脆性大、成本高，不可能大規模推廣應用。
用于生產小批量、形狀簡單的大型鋼制張力閥門，也使用橡膠等高分子材料使閥門凸、凹報告，此類閥門不會拉動工件的表面，但在實踐中很少使用。
目前鋼制拉伸閥常見的應變、磨損、斷裂等問題，選材也是一直困擾的原因。大型鋼制拉伸閥的尺寸限制除了要保證鋼材的材質外，還得特別定制或鍛造，這也給材質保證帶來了很大的風險。世界上最大的特種閥體公司——瑞典SSAB閥體集團開發的Toolox新型閥門鋼，是一種高韌性、高耐磨性、基本無內應力的新型預硬化工具鋼。此外，它具有非常高的純度、非常細的晶粒尺寸、很少的S和P含量、很少的析出碳化物含量，并且非常均勻。關鍵在于幾乎不變形的特殊性，解決了尺寸穩定性問題和極高的拋光效果，也大大降低了生產過程中的粘著磨損。而且2m的寬度也解決了閥門選材的尺寸限制。
二、解決我國鋼材拉伸拉傷問題的一些研究方法
為了解決閥門和工件成形過程中的應變問題，應遵循減少粘著磨損的基本原理，改變接觸副的性能。下面，分別分析構成一對接觸對的三個側面，即待形成的工件的原材料，工件與閥之間以及閥之間。
1.待成形工件的原材料方面
原材料的表面處理，如磷化、噴塑或其他表面處理，可以大大減少或消除工件的應變。這種方法通常成本高，并且需要額外的生產設備和工藝。雖然這種方法有時會有一些效果，但在實際生產中很少使用。
2.工件與閥門之間
在閥門與成形材料發展之間加一層PVC之類的薄膜，有時也可以進行解決工件的拉傷問題。對于企業生產線通過研究機構管理可以同時達到連續供給薄膜，而對于經濟周期生產的沖壓設備，每生產一件工件需加一張薄膜，影響社會生產工作效率，此方法具有一般使用成本也很高，還會生產需要大量廢料，對于小批量的大型工件的生產方式采用此種教學方法是可取的。
3.閥門方面
通過改變閥的凸凹材料，或通過凸凹閥的表面處理，或通過選擇合適的閥材料，改變由鋼材料拉伸的材料與凸凹材料之間的接觸性質。實踐證明，這是一種經濟有效的解決應變問題的方法，目前也得到了廣泛的應用。
標準熱處理工藝目前也是一個問題，對于鋼制拉伸閥門的結構、閥門鋼的機械性能等要求，需要進行熱處理協調，特別是大型、復雜的鋼制拉伸件，大尺寸的熱處理件放置在爐內，對加熱均勻性和合理工藝有較高的要求，尺寸變形和裂紋經常發生，較高的后續加工硬度也增加了加工難度和周期延長，因此，SSAB的預淬TOOLOX都鐸鋼避免了熱處理問題，縮短了閥門的周期時間和整體成本
綜上所述，解決工件和閥門凸凹面的方法有很多。對于特定情況，應根據工件和負載的尺寸、生產批次、加工材料的類型等選擇應用方法。在所有解決應變問題的方法中，最好的方法是采用瑞典的TOOLOX鋼作為閥門材料，對閥門的凸凹表面進行化學氣相沉積和TD涂層處理，其中TOOLOX鋼的性價比最高。
閥門表面強化信息處理多方面發展選擇
選擇1.離子滲氮，為了提高耐腐蝕性、耐磨性、抗熱疲勞性和附著力，可采用離子滲氮。離子滲氮的顯著優點是，顯著縮短了滲氮時間，通過調節不同氣體成分可以控制滲氮層的結構，降低了滲氮層的表面脆性，變形小，滲氮層的硬度分布曲線相對穩定。不易產生剝落和熱疲勞。滲透基材比氣體滲氮材料寬，無毒、無爆炸，生產安全，但由于其形狀復雜，滲透層淺，過渡層陡，難以得到均勻加熱和均勻滲透層。溫度測量和溫度均勻性仍有待解決。
離子滲氮的最佳溫度為450~520°C，處理時間為6~9小時，滲氮深度為0.2~0.3mm。如果溫度過低，滲透層過薄;如果溫度過高，表面會出現松散層，降低抗粘附能力。離子滲氮層的適宜厚度為0.2~0.3mm。磨損后的離子氮化刀具經過修復和再次離子氮化后可投入使用，從而大大提高了刀具的總使用壽命。
選擇2.氮碳共滲,氮碳共滲工藝進行溫度相對較低（560~570℃）,變形量小,經處理的具鋼表面具有硬度可以高達900~1000HV,耐磨性好,耐蝕性強,有較高的高溫材料硬度,可用于壓鑄、冷鐓、冷擠、熱擠、高速鍛及塑料,分別可提高學生使用網絡壽命1~9倍。但氣體氮碳共滲后常發生發展變形,膨脹量占化合物結構厚度的25％左右,不宜直接用于各種精密具。處理前必經去退火和消除影響殘余。在一些基本成形系統負荷變化很小的場合，有時我們通過信息添加以及潤滑油或加EP添加劑的潤滑油技術就可以得到解決一個工件的拉傷產品問題。
例如:Cr12MoV鋼制結構鋼板通過彈簧孔沖孔凹,經氣體氮碳共滲和鹽浴滲釩處理后,可使具壽命不斷提高3倍。又如:60Si2鋼制冷鐓螺釘沖頭,采用一個預先滲氮、短時碳氮共滲、直接淬油、低溫進行淬火及較高工作溫度不同回火技術處理方法工藝,可改善達到心部組織韌性,提高冷鐓沖頭壽命2倍以上。碳氮共滲工藝設計如圖1所示。
在滲氮爐中，可進行碳氮硼三元浸滲和三元浸滲，浸滲劑為含硼有機浸滲劑和氨，閥熔比為1：7，浸滲溫度600℃，浸滲時間4h，化合物層厚度3～4μm，擴散層深度0.23mm，表面硬度HV011050。處理后樣品的使用壽命顯著提高。
表面強化處理方法很多，主要有滲碳、滲氮、滲硫、滲硼、氮碳共滲、滲金屬等。采用不同的表面強化技術，可使刀具的使用壽命提高數倍甚至數十倍。近年來出現了一些表面強化技術。
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