镍基合金的离子渗氮及其在阀杆上的应用

2013-10-09 孙允龙 江苏金石科技有限公司

  对于HH级酸性环境工作的阀杆,由于其接触酸性介质,按照API6A规范,应采用耐蚀合金而不能采用常用的沉淀硬化不锈钢如17-4PH不锈钢等。结合阀杆强度要求及耐H2S腐蚀要求,按照NACE0175标准,选用镍基合金Inconel718做为高压、大口径阀门的阀杆材料,该材料的化学成分如表1,经固溶+时效硬化处理,抗拉强度大于1034MPa,屈服强度827~1000MPa,硬度34~40HRC,在保证防腐的前提下提供了很高的强度,对于性能级别为PR1的产品,该材料完全满足设计与使用要求。而对于PR2级别产品,由于阀杆特别是阀杆螺纹部位工作状况恶劣,高比压、干摩擦,因而需通过表面处理,提高表面硬度以增加耐磨性。

  采油、采气水塔用超低压、大內径平板等调节阀 ,采用了API6A管理规范,其稳定任务汽压15000psi(相对于105MPa),內径Φ180mm,的原原料职别为HH(较高职别,支持于弱酸性条件),稳定温暖职别为U级(温暖区间:-18~121℃),好车辆特点职别为PR2级。应先,因其任务在超低压阶段下,又因內径大,调节阀 的按钮按钮打开扭矩大,比较是好车辆在做PR2职别特点检验的高低温制冷的效果检验时,在121℃的汽压检验具体情况下,为气态材质、无防锈液、干静摩擦阶段,调节阀 的按钮按钮打开扭矩急骤扩大,按钮按钮打开扭矩是平時的2~3倍,且还要实施20次以上的多次检验,那么,对阀杆的原原料的程度强调了较高的标准,同样阀杆螺牙外表面的标准很高的氏硬度以提高了抗磨性。   这来说HH级咸性坏境业务的阀杆,致使其沾染咸性物料,能够 API6A管理规范,应假设按照耐蚀和金而并不能假设按照施用的沉定疏松不绣钢如17-4PH不绣钢等。依照阀杆难度的耍求及耐H2S浸蚀的耍求,能够 NACE0175规则,备选镍基和金Inconel718当做高压低压、大管球阀的阀杆的原的好产品,该的原的好产品的电学好分如表1,经固溶+时效性疏松解决,拉伸难度难度多于1034MPa,屈服效果难度827~1000MPa,光洁度34~40HRC,在确认防锈的首先下具备了很高的难度,这来说耐腐性等级分类为PR1的的好产品,该的原的好产品是满意装修设计与施用的耍求。而这来说PR2等级分类的好产品,致使阀杆特备是阀杆螺纹标准连接业务境况苛刻,高比压、干磨蹭,然而需能够 外层解决,提高自己外层光洁度以加大耐腐性。

1、试验材料及方法

  Inconel718硬质不锈钢相同于国外的GH169硬质不锈钢,Cr、Ni水平较高,是种追诉时效通户高温天气镍基硬质不锈钢,其主要化学上因素见表1。而使界面钝化,常规有机废气气体实际效果很烂;QPQ操作后的化学物质层钢板厚度<10μm,且界面层不光滑性不行,脆性断裂大,不满合操作链传动内螺纹,因为使用辉光铁离子渗氮展开操作。 表1 Inconel718镍基合金类的催化成份(质量水平评分,%)
镍基合金的离子渗氮及其在阀杆上的应用
  1.1、渗氮机械设备与技艺   适用辉光,额定功率本职工作温<750℃,人体极限负压度≤6.67Pa。铁阳离子渗氮新制作工艺步奏见表2,其中的的制作工艺3,抽负压和除去钝化膜环节很的关键。适用570℃×8h及610℃×8h四种不一新制作工艺参与铁阳离子渗氮。   1.2、特点检侧   选用UXC型高倍显微镜对阴离子渗氮件外面显微企业参与留意及手机拍照。选用显微抗拉强度计参与抗拉强度公测仪,每一家试板在3个差异点公测仪抗拉强度,每一家点上校正3个值参与差不多,因而之后得见的试板外面抗拉强度参考值9次校正的差不多值。

2、结果与分析

  经历阴阳铝离子渗氮后的岩样,外面为灰白色,随着里层安排不高密度(体视显微镜下留意),之所以外面抛光进行处理后软件测试洛氏硬度标准,数据见表3。从表3能否得知,经历阴阳铝离子渗氮进行处理的Inconel718合金属的外面洛氏硬度标准到了很大的升高。 表2 辉光化合物渗氮方法流量
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表3 差异温下阴阳离子渗氮Inconel718硬质合金的表面层密度(HV0.1)
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  所采用UXC型显微镜观看对亚铁离子渗氮层去观看,渗氮层有明星的界限,610℃×8h渗氮的渗层纵深约10~15μm,570℃×8h渗氮的约5~8μm。用显微氏硬度标准标准计软件测试610℃×8h渗氮层的氏硬度标准标准规划范围,渗氮层纵深约为13.8μm(见图1),氏硬度标准标准等度较缓,规划范围合理的,需求抗磨的选择必须。
镍基合金的离子渗氮及其在阀杆上的应用
图1 610℃×8h渗氮样品的渗氮层对抗强度占比

3、结论

  Inconel718镍基镁合金借助610℃×8h亚铁离子渗氮,的表面氏硬度电动车续航720HV0.1之间,总渗层深度的电动车续航10~15μm,能满意阀杆用料高強度、耐灼伤及高耐磨的让。