PL225742B1 - Zastosowanie wysokochromowego żeliwa na odlewy nierdzewnych kul do zaworów - Google Patents
Zastosowanie wysokochromowego żeliwa na odlewy nierdzewnych kul do zaworówInfo
- Publication number
- PL225742B1 PL225742B1 PL407085A PL40708514A PL225742B1 PL 225742 B1 PL225742 B1 PL 225742B1 PL 407085 A PL407085 A PL 407085A PL 40708514 A PL40708514 A PL 40708514A PL 225742 B1 PL225742 B1 PL 225742B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- cast iron
- valves
- chromium
- chromium cast
- castings
- Prior art date
Links
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims description 25
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims description 22
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims description 9
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001037 White iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
Description
Kulowe zawory przepływowe do cieczy i gazów składają się z korpusu i kuli. W przypadku płynów o działaniu korozyjnym, w celu zapewnienia właściwej pracy zaworu kula musi być wykonana z materiału wykazującego odporność korozyjną na ich działanie. Dotychczas produkcja nierdzewnych kul do zaworów bazuje na wytwarzaniu ich ze stali kwasoodpornej metodami odlewniczymi lub metodami obróbki plastycznej. Zastosowanie w produkcji kul znajdują też inne materiały np. żeliwo sferoidalne. Jednakże zastosowanie tego typu żeliwa wymaga nanoszenia elektrochemicznych powłok niklowych lub chromowych w celu zapewnienia odporności korozyjnej. Proces ten zwiększa koszty wytworzenia kul. Takie kule o powłokach chromowych przedstawiają chociażby holenderski opis patentowy NL1005285, czy chiński opis wzoru użytkowego CN20125093.
Skład żeliwa wysokochromowego opisywany był przez wycofane już polskie normy PN-80//H-83113 i PN-88/H-83144 określające gatunki żeliw stopowych. Podawały one skład chemiczny oraz wybrane właściwości dla żeliwa chromowego w przedziale od 1,6% do 3,2% węgla oraz od 30,1% do 34% chromu. Twardość opisywanego żeliwa miała wartość 245-340 HB. Normy nie wskazywały jednak jaki ma być maksymalny udział węgla w stosunku do udziału chromu, aby uzyskać stop żeliwa odpornego na korozję i łatwo obrabialnego o twardości do 280 HB (bez dodatkowych zabiegów takich jak obróbka cieplna). Nowa norma PN-EN 13835:2012, która zastąpiła wycofane normy PN-80//H-83113 i PN-88/H-83144, nie normalizuje żeliw wysokochromowych i dotyczy żeliw austenitycznych, w których głównym dodatkiem stopowym jest nikiel w ilości od 13% do 36% przy zawartości węgla od 2% do 3%. Żeliwa wysokochromowe o skorygowanym składzie znajdują różne zastosowania. Z am erykańskiego opisu patentowego US8479700 znane jest zastosowanie stopu wysokochromowego do odlewów gniazd zaworów.
Do tej pory nie stosowano żeliwa wysokochromowego do produkcji kul do zaworów co najprawdopodobniej wynikało z tego, że żeliwo białe ZbCr32 z uwagi na duży udział węglików jest trudno obrabialne. Tego typu żeliwo stosowano dotychczas na surowe odlewy części urządzeń o wysokiej odporności na działanie kwasów, zasad i soli, pracujące w wysokiej temperaturze.
W trakcie prowadzonych badań nad składem żeliwa wysokochromowego w kierunku wykorzystania go na odlewy kul do zaworów ustalono, iż obniżenie zawartości węgla i wprowadzenie dodatków stopowych takich jak Si, Mn, Mo, Ni nie obniża jego odporności korozyjnej, a jednocześnie wpływa na poprawę obróbki wykończeniowej (obróbka skrawaniem, polerowanie). Tym samym, w celu uzyskania oczekiwanych parametrów kuli wykonanej z żeliwa wysokochromowego, odpornego na korozję i obrabialnego bez obróbki cieplnej, wraz ze wzrostem udziału węgla w żeliwie powinien rosnąć udział chromu.
Rozwiązanie według wynalazku, polegające na zastosowaniu do produkcji kul zaworowych m etodami odlewniczym żeliwa wysokochromowego, pozwala na obniżenie kosztów ich wytworzenia przy jednoczesnym zagwarantowaniu wysokich parametrów odporności korozyjnej. Kule do zaworów wykonane z żeliwa wysokochromowego o obniżonej zawartości węgla wykazują bez dodatkowych zabiegów bardzo dobrą odporność korozyjną w środowisku kwaśnym i zasadowym, są także łatwo skrawalne i polerowalne. W trakcie obróbki skrawaniem obrabiana kula nie odkształca się pod wpływem nacisku narzędzi skrawających, co pozwala na uzyskanie zamierzonej dokładności wymiarowej. Sztywność kuli wynikająca z właściwości zastosowanego materiału pozwala na prawidłowe działanie kompensacji w pracującym zaworze.
Istotą wynalazku jest zastosowanie żeliwa wysokochromowego na odlewy nierdzewnych kul do zaworów. Stosowane żeliwo zawiera w udziale maso wym 1,0-1,8% C, 29-36% Cr, reszta Fe, przy czym wraz ze wzrostem udziału węgla wzrasta udział chromu, zaś relacja masowa obu tych pierwiastków C/Cr mieści się w przedziale 0,027-0,053. Z korzyścią dla właściwości, żeliwo wysokochromowe zawiera dodatki stopowe takie jak krzem, mangan, molibden lub nikiel w maksymalnej ilości 1,5%. Relacje optymalnego, procentowego udziału węgla do chromu w żeliwie stopowym ZlCr32 przedstawiono w tablicy 1. Zachowanie tych relacji pozwala na otrzymanie kul o oczekiwanych parametrach.
PL 225 742 B1
T a b l i c a 1
| Lp. | Udziały masowe C [%] | Udziały masowe Cr [%] |
| 1 | 1,0 | 29 |
| 2 | 1,2 | 30 |
| 3 | 1,4 | 31 |
| 4 | 1,5 | 32 |
| 5 | 1,6 | 33 |
| 6 | 1,7 | 34 |
| 7 | 1,8 | 36 |
Przykładowo, do wykonania wytopu w piecu indukcyjnym o maksymalnym załadunku 60 kg jako wsadu metalowego użyto 30 kg złomu stalowego (stal nierdzewna) i 10 kg złomu obiegowego żeliwa wysokochromowego. Po stopieniu wsadu metalowego dodano 10-12 kg wysokowęglowego FeCr. Ze względu na różnogatunkowość złomu stalowego analizowano jego skład chemiczny w celu ustalenia masy dodatków stopowych takich jak FeSi, FeMn, Mo, Ni i niskowęglowy FeCr. Przed spustem metalu z pieca wprowadzono do kąpieli 0,3% Al i 0,3% Ti. Po zalaniu form i wybiciu surowych odlewów oddzielono je od układów wlewowych i poddano obróbce skrawaniem: toczeniu zgrubnemu, wykańczającemu i polerowaniu.
Rozwiązanie według wynalazku znajduje zastosowanie w przemysłowej produkcji kulowych zaworów do cieczy i gazów, zwłaszcza w rozwiązaniach dotyczących osadzania kul tzw. pływających i ujarzmionych o konstrukcji kuli pełnej lub pustej. Mogą to być zawory wodociągowe dla ujęcia wody pitnej, zawory stosowane w przemyśle chemicznym i petrochemicznym oraz zawory gazowe.
Claims (2)
1. Zastosowanie żeliwa wysokochromowego zawierającego w udziale masowym 1,0-1,8% C, 29-36% Cr, reszta Fe, w którym wraz ze wzrostem udziału węgla wzrasta udział chromu, przy czym relacja masowa obu tych pierwiastków C/Cr mieści się w przedziale 0,027-0,053, na odlewy nierdzewnych kul do zaworów.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że żeliwo wysokochromowe zawiera dodatki stopowe takie jak krzem, mangan, molibden lub nikiel w maksymalnej ilości 1,5%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407085A PL225742B1 (pl) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | Zastosowanie wysokochromowego żeliwa na odlewy nierdzewnych kul do zaworów |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL407085A PL225742B1 (pl) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | Zastosowanie wysokochromowego żeliwa na odlewy nierdzewnych kul do zaworów |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL407085A1 PL407085A1 (pl) | 2015-08-17 |
| PL225742B1 true PL225742B1 (pl) | 2017-05-31 |
Family
ID=53786624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL407085A PL225742B1 (pl) | 2014-02-05 | 2014-02-05 | Zastosowanie wysokochromowego żeliwa na odlewy nierdzewnych kul do zaworów |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL225742B1 (pl) |
-
2014
- 2014-02-05 PL PL407085A patent/PL225742B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL407085A1 (pl) | 2015-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2696513C2 (ru) | Мартенситно-ферритная нержавеющая сталь, изготовленный продукт и способы их применения | |
| CN100497703C (zh) | 稀土多元微合金化高铬铸铁及其用途 | |
| RU2397270C2 (ru) | Пружинная сталь, способ изготовления пружины из такой стали и пружина из этой стали | |
| CN105177456B (zh) | 一种耐腐蚀螺栓合金材料及螺栓的制造方法 | |
| KR20150064223A (ko) | 고경도 저합금 내마모성 강판 및 이의 제조 방법 | |
| JP2017095802A (ja) | 優れた靭性及び熱伝導率を有する熱間工具鋼 | |
| EA024902B1 (ru) | Дуплексная нержавеющая сталь | |
| CN113462984A (zh) | 高耐腐蚀超易切削的软磁铁素体不锈钢盘条及其制备方法 | |
| EA033710B1 (ru) | Дуплексная нержавеющая сталь | |
| CA2779891C (en) | Duplex stainless steel having excellent alkali resistance | |
| AU2009248619B2 (en) | Steel with high properties for solid parts. | |
| CN101880833A (zh) | 一种采用稀土微合金化的不锈轴承钢及其制备方法 | |
| CN101386962A (zh) | 一种无磁高强度不锈钢及其制造方法 | |
| JP2013510952A (ja) | デルタフェライト量の小さいステンレス金型鋼 | |
| CN101407895A (zh) | 耐磨耐蚀高氮高锰奥氏体不锈钢 | |
| Orlov et al. | New approach to development and manufacturing technologies of duplex steel | |
| CN106995901B (zh) | 一种油井管线用钢带及其制备方法 | |
| CN102676882A (zh) | 一种耐磨、耐高温、耐腐蚀、高硬度合金材料 | |
| CN110919235B (zh) | 一种不锈钢焊接用焊丝 | |
| PL225742B1 (pl) | Zastosowanie wysokochromowego żeliwa na odlewy nierdzewnych kul do zaworów | |
| Liljas et al. | Development of commercial nitrogen-rich stainless steels | |
| CN111286680A (zh) | 低磷、锆微合金化的抗裂钢合金组合物及由其制成的制品 | |
| Eun | Types and requirements of materials and corrosion | |
| CN102839333A (zh) | 一种钢材、包括其的抽油杆、及钢材的应用 | |
| CN104831191A (zh) | 一种易焊接的具有耐蚀性能的nm360级耐磨钢板 |