[发明专利]一种用于飞机卫生间阀门的合金材料

说明书

技术领域

本发明属于阀门合金材料领域，具体涉及一种用于飞机卫生间阀门的合金材料。

背景技术

在飞机上因为交通工具的特殊性，飞机卫生间面临的问题是，不方便使用盛有水的抽水马桶，因为当每遇到一次颠簸时，都可能溅出水来。这样也无法用水和虹吸管或地球引力来清理马桶。这时，人们就设计了主动真空系统来替代被动虹吸管，因此飞机厕所又称真空厕所。1975年，飞行员詹姆斯堪伯发明了我们现在所用的噪声巨大的真空马桶。真空厕所用水量少、可要求更小的下水管直径、冲洗方向不受任何限制。真空系统无需考虑地球引力，不用防止下水管垂直向上。管道也无需向下，安装新厕所布局更灵活。每冲一次真空马桶的耗水量仅为240ml。耗水量越少意味着飞机的重量就可以更轻，可以带来更高的飞行效率。真空马桶工作主要是利用机舱内外的气压差，把污物以每秒30米的速度送入位于飞机后部的污水箱。在空客A380上，近800名乘客所产生的废物只用2秒钟就穿过长达60米的机体，这在当时也是冲马桶速度的最高纪录。

但是，飞机上使用的真空马桶的下水孔很小，直径如一粒鸡蛋，而且有一片能活动的阀门，极易堵塞。这些情况对飞机卫生间用阀门的质量提出了很高的要求，尤其是阀门的材料，是决定阀门质量的关键，设置影响到航空安全。但是，目前对于飞机卫生间用阀门合金材料的研究非常有限，如何选取合适的合金材料来制备飞机卫生间用阀门，是本行业技术人员所面临的一大难题。

一般民用飞机经常处于飞行状态，飞行人员和乘客经常使用卫生间，因而阀门使用频率很高，这就要求阀门具有较高的耐磨性，另外，为了节省飞机的检修时间，使得检修工作放到重要部件上，必须对经常使用的阀门提出较高的耐磨性和耐腐蚀性，其次，由于飞机经常在气压交变的环境下工作，这样就要求阀门具有耐气压变化的抵抗能力。

目前急需一种耐磨性好、耐腐蚀、具有耐气压变化的阀门材料。

发明内容

为了克服上述现有技术缺陷，本发明的目的在于提供一种用于飞机卫生间阀门的合金材料，其具有优良的抗腐蚀性能，耐气压变化，耐磨的性能。

为了解决上述技术问题，本发明采取如下的技术方案：

一种用于飞机卫生间阀门的合金材料，采用金属单质与非金属单质熔融其特征在于，所述合金材料是珠光体面积率为85％以上的组织，且距表面深0.35mm的珠光体团的粒度号的平均值Pave及其标准偏差Pσ分别满足下述公式：9.0≤Pave≤13.0；0.0＜Pσ≤0.3；所述合金材料硬度≥85HB，屈服强度≥1720MPa，在-78℃条件下的抗拉强度为360MPa～480MPa，伸长率为46％～51％，断面收缩率为62％～65％；所述合金材料的化学元素成分及其质量百分比为：

0.6％～1.0％的碳，0.65％～1.10％的锰，0.035％～0.045％的磷，0.03％～0.04％的硫，0.15％～0.355％的硅，18.0％～20.0％的铬，0.15％～0.25％的钼，9.0％～12.0％的镍，0.21％～0.30％的铜，0.31％～0.42％的锌，17.0％～20.0％的钴，8.0％～11.0％的锶，0.10％～0.30％的镧，0.50％～3.0％的硼，0.10％～0.50％的铝，0.01％～0.03％的铑，其余为铁。

进一步地，镧的质量百分比为0.10％～0.20％，硼的质量百分比为0.50％～2.0％，铝的质量百分比为0.25％～0.30％，钴的质量百分比为17.0％～18.0％，铑的质量百分比为0.01％～0.02％。

进一步地，合金材料的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.63％、锰0.88％、磷0.040％、硫0.03％、硅0.35％、铬18.0％、钼0.21％、镍11.0％、铜0.28％、锌0.39％、钴17.5％、锶10％、镧0.17％、硼1.50％、铝0.29％、铑0.018％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明的另一目的，在于提供一种用于飞机卫生间阀门的制备方法，其中，包括以下步骤：

步骤S01，将待熔炼的原材料加入水冷铜坩埚的真空室内，抽真空，将锰、铬、钼、镍、铜、锌、钴、锶、镧、铝、铑单质以350℃/min～500℃/min的加热速度加热至熔融，保温30min～50min；

步骤S02，将碳、磷、硫、硅、硼单质粉碎至10μm～20μm的颗粒，再采用氩气吹送至水冷铜坩埚的真空室内，使合金材料的原材料混合均匀；