大口徑薄壁無縫鋼管滲氮處理和工藝特點

     大口徑薄壁無縫鋼管滲氮處理和工藝特點

大口徑薄壁無縫鋼管滲氮處理和工藝特點據(jù)無縫鋼管滲氮處理的基本原理和工藝特點，其工藝參數(shù)有滲氮湄 度、滲氮時間和氨的分解率等，歸納其要點如下。

【1】大口徑薄壁無縫鋼管滲氮處理和工藝特點滲氮溫度

滲氮溫度在500°C時，具有最高的表面硬度，超過該溫度則杉出現(xiàn)硬度的降低，其原因在于500°C以下氮化物的聚集不顯著，菸散度大的緣故。同時考慮到氮化溫度與硬度、氮化層深度、無縫鋼管變形量等眾多因素的關系，通常將氮化溫度控制在480〜560°C 滲氮與硬度的關系見圖8-2。

【2】大口徑薄壁無縫鋼管滲氮處理和工藝特點滲氮時間

滲氮一定時間后，表面硬度達到最大值，延長時間后硬度稍芊下降，如滲氮溫度越高則達到最大值的時間越短，硬度値就越低; K化層的深度隨時間的延長而增加。圖8-3為38CrMoAl氮化鋼氣 ft層硬度、深度與溫度、時間的關系。

圖8 3 38CrMoAl無縫鋼管氮化層硬度、深度與溫度、時間的關系

【3】大口徑薄壁無縫鋼管滲氮處理和工藝特點氨的分解率

氨的分解率是氨分解產(chǎn)生的氫和氮占爐氣體積的百分比，分解高則爐內(nèi)氫濃度高，使氮原子處于停頓狀態(tài)，即阻止氮原子的滲入；反之分解率低則造成與無縫鋼管表面接觸的活性氮原子數(shù)量減少，$ 氣又使脆性增加。分解率與爐內(nèi)壓力、氨的流量、無縫鋼管表面的狀2 以及有無催化劑等因素有關，因此分解率應控制在一個最適當?shù)腟 圍內(nèi)，.一般而言氨的分解率控制在18%〜45%左右，具體參見導 8~11。氨分解率的大小可以通過氨流量以及爐內(nèi)壓力的高低>1 調(diào)節(jié)。

表8-U 大口徑薄壁無縫鋼管滲氮處理和工藝特點氮化溫度與氨的分解率的最佳關系

抵化溫度/X： 500 510 525 540 560
分解率/% 15 〜25 20 〜30 25 〜35 35 〜-15 45 〜60
根據(jù)滲氮層深度和硬度的要求可以進行一段、二段或三段滲_ 處理，同時要根據(jù)無縫鋼管的材質(zhì)與技術要求來加以合理的選擇，要if 行綜合的分析并結(jié)合其工作的條件，不要顧此失彼，要明確的是化無縫鋼管的預備熱處理是調(diào)質(zhì)處理。

三種滲氮工藝有各自的特點，等溫氮化（或稱為一段氮化）斥 的表面硬度高約HV1000〜1200,變形小，脆性低，工藝簡單，抵作方便，但工藝周期長，成本高，滲層淺，多用于氮化層淺、尺、J 精密、硬度髙的無縫鋼管；二段滲氮與等溫氮化相比，表面硬度稍介 (HV850〜1000)，變形略有增大，但滲速快，多用于氮化層較深 批量較大的無縫鋼管；三段氮化滲速快，但硬度、脆性、變形等方面％ 比等溫氮化效果差。因此對于無縫鋼管零件需要進行氮化處理時，要書 據(jù)無縫鋼管的技術要求、工作特點、生產(chǎn)效率、制造成本等幾個方面if 行綜合評定后才能確定最佳的氮化工藝。

需要說明的是對于碳鋼和鑄鐵無縫鋼管，為了提高工件的抗蝕能:i 而進行的滲氮稱為抗蝕氮化，其滲氮層深度在0.02〜0.04mm，珠面形成一層薄而致密的白色氮化層（e相在0.015〜O.OOOmm). J 有化學穩(wěn)定性高的特點，在潮濕空氣、過熱蒸汽、海水、氣體燃覺 產(chǎn)物以及弱堿溶液中具有不同的抗腐蝕性，進行抗蝕氮化的無縫鋼管琴進行正火或調(diào)質(zhì)處理。采用抗蝕氮化可代替鍍鎳、鍍鋅、發(fā)藍、碌化以及其他表面處理方法，有時甚至能代替合金鋼和不銹鋼等。貨工藝的工藝溫度在550〜650°C左右，時間為1〜3h,氨分解率在45%〜70%。