[12]发明专利申请公布说明书
[21]申请号200810234695.4
[51]Int.CI.
B23P 15/00 (2006.01)B22F 3/16 (2006.01)C25D 3/00 (2006.01)F16K 5/06 (2006.01)
[43]公开日2009年4月1日[22]申请日2008.11.14[21]申请号200810234695.4
[71]申请人扬州市天禾粉末冶金工业有限公司
地址225127江苏省扬州市牧羊路10号[72]发明人赵忠平
[11]公开号CN 101396789A
F16K 5/08 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 9 页
[54]发明名称
一种球阀阀芯的生产工艺
[57]摘要
本发明公开了一种球阀阀芯的生产工艺，主要步骤包括：①压制成型：将还原或雾化铁粉、铜粉、不锈钢粉之一，粒径80～100目，含量为90～98wt％，余量为杂质，在压力机中利用模具压制成球阀阀芯毛坯；②烧结：将球阀阀芯毛坯在20分钟～1小时内上升至700～800℃；在700℃～原料熔点温度的范围内进行烧结30分钟～1小时，再在30分钟～1.5小时内缓慢冷却至60℃以下。③整形：将经过烧结的球阀阀芯毛坯进行圆度规整；④电镀：将经过整形后的球阀阀芯毛坯在熔融的硬脂酸锌或白油或硅油中进行封孔加工；然后电镀，最终加工成符合要求的球阀阀芯。该方法节省材料；加工成本低；生产出的球阀阀芯重量轻、表面光洁度高。
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权 利 要 求 书
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1、一种球阀阀芯的生产工艺，包括以下步骤： ①压制成型：
将还原或雾化铁粉、铜粉、不锈钢粉之一，粒径80目～100目，含量为90wt％～98wt％，余量为杂质，在压力机中利用模具压制成球阀阀芯毛坯，压制力为3T～40T/cm； ②烧结：
1)将球阀阀芯毛坯在20分钟～1小时内上升至700℃～800℃， 2)在700℃～原料熔点温度的范围内进行烧结30分钟～1小时， 3)在30分钟～1.5小时内缓慢冷却至60℃以下； ③整形：
将经过烧结的球阀阀芯毛坯进行圆度规整，提高其圆度和精度； ④电镀：
将经过整形后的球阀阀芯毛坯在熔融的硬脂酸锌或白油或硅油中进行封孔加工，提高表面光洁度及硬度；
进行电镀，提高其表面光洁度和耐磨性，最终加工成符合要求的球阀阀芯。
2、根据权利要求1所述的一种球阀阀芯的生产工艺，其特征在于所述步骤①压制成型过程中：
将还原或雾化铁粉、不锈钢粉之一，粒径80目～100目，含量为90wt％～98wt％，余量为杂质，在压力机中利用模具压制成球阀
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阀芯毛坯，压制力为3T～40T/cm； 所述步骤②烧结过程中，
1)将球阀阀芯毛坯在20分钟～1小时内上升至700℃～800℃， 2)在700℃～1150℃下进行烧结30分钟～1小时， 3)在30分钟～1.5小时内缓慢冷却至60℃以下。 3、根据权利要求1所述的一种球阀阀芯的生产工艺，其特征在于所述步骤①压制成型过程中：
将铜粉，粒径80目～100目，含量为90wt％～98wt％，余量为杂质，在压力机中利用模具压制成球阀阀芯毛坯，压制力为3T～40T/cm；
所述步骤②烧结过程中，
1)将球阀阀芯毛坯在20分钟～1小时内上升至700℃～800℃， 2)在700℃～950℃下进行烧结30分钟～1小时， 3)在30分钟～1.5小时内缓慢冷却至60℃以下。
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说 明 书
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一种球阀阀芯的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种球阀阀芯，尤其涉及一种粉末冶金的球阀阀芯的生产工艺。背景技术
现有技术中，常用的球阀阀芯的加工方法是通过对铸铁进行铸/锻成球形毛坯，然后经过研磨成表面光滑的球面，最后钻孔制作成合格的球阀阀芯。该加工过程中，由于切削加工存在大量的材料浪费，同时使用该加工工艺加工成型后的球阀阀芯重量比较重而影响其使用环境，此外，现有加工工艺的成本高。发明内容
本发明提供了一种新的球阀阀芯的生产工艺，解决了目前球阀阀芯加工过程中原材料的浪费问题。 本发明主要包括以下步骤： ①压制成型：
将还原或雾化铁粉、铜粉、不锈钢粉之一，粒径80目～100目，含量为90wt％～98wt％，余量为杂质，在压力机中利用模具压制成球阀阀芯毛坯，压制力为3T～40T/cm； ②烧结：
1)将球阀阀芯毛坯在20分钟～1小时内上升至700℃～800℃，
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2)在700℃～原料熔点温度的范围内进行烧结30分钟～1小时， 3)在30分钟～1.5小时内缓慢冷却至60℃以下； ③整形：
将经过烧结的球阀阀芯毛坯进行圆度规整，提高其圆度和精度； ④电镀：
将经过整形后的球阀阀芯毛坯在熔融的硬脂酸锌或白油或硅油中进行封孔加工，提高表面光洁度及硬度；
进行电镀，提高其表面光洁度和耐磨性，最终加工成符合要求的球阀阀芯。
对于金属粉末主要为80目～100目铁粉或不锈钢粉的原料经过上述加工后生产出的球阀阀芯密度仅有6.2～6.4kg/m，大大优于利用其他方法加工的球阀阀芯。同样，对于金属粉末主要为80目～100目铜粉的原料经过加工后生产出的球阀阀芯密度仅有6.2～6.4kg/m，大大优于利用其他方法加工的球阀阀芯。 同时，利用该工艺生产的球阀阀芯用于水龙头球阀阀芯生产时，加工过程简单，生产制造成本显著降低；同时原材料利用率高，节约了大量的金属原材料；制成的球阀阀芯换具有重量轻、表面光洁度高，球面度好，耐磨，与阀座配合良好，使用效果好，因而该产品非常具有市场前景。 具体实施方式 实施例1
一种球阀阀芯的生产工艺，包括以下步骤：
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①压制成型：
将雾化铁粉，粒径80目，含量为97wt％，余量为杂质在压力机中利用模具压制成球阀阀芯毛坯，压制力为3T/cm。 ②烧结
1)将球阀阀芯毛坯在40分钟内上升至750℃，
2)在750℃～1540℃(该温度为铁的熔点)下进行烧结30分钟，
3)在30分钟内缓慢冷却至60℃以下。 ③整形
将经过烧结的球阀阀芯毛坯进行圆度规整，提高其圆度和精度； ④电镀
将经过整形后的球阀阀芯毛坯在熔融的硬脂酸锌溶液中进行封孔加工；
进行电镀，提高其表面光洁度和耐磨性，最终加工成符合要求的球阀阀芯。 实施例2：
与上述实施1不同之处是：在上述步骤①压制成型中，金属粉末为还原铁粉，含量为90wt％，粒径为90目，其余为杂质； 实施例3：
与上述实施1不同之处是：在上述步骤①压制成型中，金属粉末为还原铁粉，粒径100目，含量为98wt％，其余为杂质； 实施例4：
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与上述实施1不同之处是：在上述步骤①压制成型中，将配方料在压力机中利用模具制成球阀阀芯毛坯，其压制力为20T/cm。 实施例5：
与上述实施1不同之处是：在上述步骤①压制成型中，将配方料在压力机中利用模具制成球阀阀芯毛坯，其压制力为40T/cm。 实施例6：
与上述实施1不同之处是：在上述步骤②烧结中： 1)将球阀阀芯毛坯在20分钟内上升至700℃， 2)在700℃～1540℃下进行烧结1小时， 3)在1小时内缓慢冷却至60℃以下。 实施例7：
与上述实施1不同之处是：在上述步骤②烧结中： 1)将球阀阀芯毛坯在1小时内上升至800℃， 2)在800℃～1540℃下进行烧结40分钟， 3)在1.5小时内缓慢冷却至60℃以下。
在上述实施例1～7中，所述步骤④电镀过程中，熔融的硬脂酸锌可以用白油或者是硅油替代，同样可以取得相应的效果，得到密度较小、表面光洁度更高的球阀阀芯。 实施例8：
一种球阀阀芯的生产工艺，包括以下步骤： ①压制成型：
将不锈钢粉，粒径80目，含量为97wt％，余量为杂质在压力机
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中利用模具压制成球阀阀芯毛坯，压制力为3T/cm。 ②烧结
1)将球阀阀芯毛坯在1小时内上升至800℃， 3)在800℃～1150℃下进行烧结30分钟， 4)在1小时内缓慢冷却至60℃以下。 ③整形
将经过烧结的球阀阀芯毛坯进行圆度规整，提高其圆度和精度； ④电镀
将经过整形后的球阀阀芯毛坯在熔融的硬脂酸锌中进行封孔加工；
进行电镀，提高其表面光洁度和耐磨性，最终加工成符合要求的球阀阀芯。
采用该工艺方法在节约原材料的同时，由于烧结温度在800℃～1150℃，降低了烧结的温度，更加节约了能源消耗，进一步降低了加工成本，显著增强了该产品的市场竞争力。 实施例9：
与上述实施8不同之处是：在上述步骤①压制成型中，将配方料在压力机中利用模具制成球阀阀芯毛坯，其压制力为9T/cm。 实施例10：
与上述实施8不同之处是：在上述步骤①压制成型中，将配方料在压力机中利用模具制成球阀阀芯毛坯，其压制力为6T/cm。 在上述实施例8～10中，所述步骤④电镀过程中，熔融的硬脂
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酸锌可以用白油或者是硅油替代，同样可以取得相应的效果。 实施例11：
一种球阀阀芯的生产工艺，包括以下步骤： ①压制成型
将雾化铜粉，粒径80目，占混合料的重量含量为97wt％余量为杂质将配方料在压力机中利用模具压制成球阀阀芯毛坯，压制力为3T/cm。 ②烧结
1)将球阀阀芯毛坯在20分钟内上升至800℃，
2)在800℃～1080℃(该温度为铜的熔点)下进行烧结30分钟，
3)在1.5小时内缓慢冷却至60℃以下。 ③整形
将经过烧结的球阀阀芯毛笔进行圆度规整，提高其圆度和精度； ④电镀
将经过整形后的球阀阀芯毛坯在熔融的硬脂酸锌溶液中进行封孔加工；
进行电镀，提高其表面光洁度和耐磨性，最终加工成符合要求的球阀阀芯。
采用该工艺方法在节约原材料的同时，烧结温度仅有750℃～820℃，则更加节约了能源消耗，进一步降低了加工成本，显著增强了该产品的市场竞争力。
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实施例12：
与上述实施11不同之处是： 在上述步骤②烧结中：
1)将球阀阀芯毛坯在40分钟内上升至750℃， 2)在750℃～1080℃下进行烧结50分钟， 3)在1小时内缓慢冷却至60℃以下。 实施例13：
与上述实施11不同之处是： 在上述步骤②烧结中：
1)将球阀阀芯毛坯在20分钟内上升至700℃， 2)在700℃～1080℃下进行烧结1小时， 3)在30分钟内缓慢冷却至60℃以下。 实施例14：
与上述实施11同之处是：在上述步骤①压制成型中，将原料在压力机中利用模具制成球阀阀芯毛坯，其压制力为9T/cm。 实施例15：
与上述实施11同之处是：在上述步骤①压制成型中，将原料在压力机中利用模具制成球阀阀芯毛坯，其压制力为6T/cm。 在上述实施例11～15所述步骤④电镀过程中，熔融的硬脂酸锌可以用白油或者是硅油替代，同样可以取得相应的效果。 实施例16：
一种球阀阀芯的生产工艺，包括以下步骤：
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①压制成型
将雾化铜粉，粒径80目，占混合料的重量含量为97wt％余量为杂质将配方料在压力机中利用模具压制成球阀阀芯毛坯，压制力为3T。 ②烧结
1)将球阀阀芯毛坯在20分钟内上升至800℃， 2)在800℃～950℃下进行烧结30分钟， 3)在1.5小时内缓慢冷却至60℃以下。 ③整形
将经过烧结的球阀阀芯毛笔进行圆度规整，提高其圆度和精度； ④电镀
将经过整形后的球阀阀芯毛坯在熔融的硬脂酸锌溶液中进行封孔加工；
进行电镀，提高其表面光洁度和耐磨性，最终加工成符合要求的球阀阀芯。
采用该工艺方法在节约原材料的同时，烧结温度仅有750℃～820℃，则更加节约了能源消耗，进一步降低了加工成本，显著增强了该产品的市场竞争力。 实施例17：
与上述实施16不同之处是： 在上述步骤②烧结中：
1)将球阀阀芯毛坯在40分钟内上升至750℃，
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2)在750℃～950℃下进行烧结50分钟， 3)在1小时内缓慢冷却至60℃以下。 实施例18：
与上述实施16不同之处是： 在上述步骤②烧结中：
1)将球阀阀芯毛坯在20分钟内上升至700℃， 2)在700℃～950℃下进行烧结1小时， 3)在30分钟内缓慢冷却至60℃以下。 实施例19：
与上述实施16同之处是：在上述步骤①压制成型中，将原料在压力机中利用模具制成球阀阀芯毛坯，其压制力为9T/cm。 实施例20：
与上述实施16同之处是：在上述步骤①压制成型中，将原料在压力机中利用模具制成球阀阀芯毛坯，其压制力为6T/cm。 在上述实施例16～20所述步骤④电镀过程中，熔融的硬脂酸锌可以用白油或者是硅油替代，同样可以取得相应的效果。
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