盐浴软氮化工艺在燃气轮机零件上的应用
2014-12-03丁丽锋
热力透平 2014年4期
张 进,宋 帆,丁丽锋
(上海电气电站设备有限公司汽轮机厂,上海 200240)
近年来,随着汽车行业、机械制造行业的飞速发展,一种盐浴软氮化工艺也迅速发展起来。同气体氮化、离子氮化相比,该工艺有自己的优势,如时间短、成本低、氮化层均匀、氮化后不需磨削加工,可直接进行装配等。特别是对只需要局部区域氮化的零件,盐浴软氮化有无可比拟的优势。上海汽轮机厂从西门子引进的E 级、F 级重型燃气轮机中的许多马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢和合金钢零件都采用了盐浴软氮化表面处理。本文对这些材料进行了工艺试验,并对氮化层性能以及生产中碰到的问题进行了分析和总结,为今后燃机零件的表面处理、加工及装配提供参考。
1 试验材料及试验方法
根据产品的需要,选用了4种有代表性的材料 25Cr2MoVA、2Cr13、2Cr12MoV 和X8CrNiNb16-13,软氮化前X8CrNiNb16-13经固溶处理,其它3种材料经调质处理,热处理后加工成Φ8/Φ10×150mm 的圆棒试样,表面粗糙度Ra≤1.6μm。
试样在井式盐浴炉中进行软氮化处理,氮化完毕后,通过性能和微观组织分析,从而找到最合适的工艺参数,为产品生产做准备。我们选取的软氮化温度分别为530±5℃、565±5℃、590±5℃,时间为90~240min,试样软氮化工艺流程如下:氮化前检验→脱脂→表面清洗→预热→盐浴软氮化→冷却→清洗。
2 试验结果与分析
2.1 盐浴软氮化工艺参数对氮化深度的影响
图1为25Cr2MoVA 钢在不同工艺参数下进行盐浴软氮化后的显微组织,可以看出,在相同的氮化时间内,随着氮化温度从530 ℃提高到590℃,化合物层(白亮层)的厚度随之增加;……
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