本頁關鍵詞：Q345NH耐候板
Q345NH耐候鋼氮化處理方式主要是使用氮化爐,將工件放入料框,再使用行車吊起工件放在爐底加熱。另外可以制作爐口加強承重設計的氮化爐,通過吊裝、掛裝工具垂直掛裝工件加熱。氮化爐的爐蓋一般由電機減速機帶動,電動自動升降。爐蓋關閉后,另有壓緊螺栓保證氮化爐真空密封性。先抽真空,后通入氮氣進行氮化熱處理。
鑄造Q345NH耐候鋼是用于燃氣機組中阻尼器的材料,是根據國外材料10X14H5M2Л的化學成分進行國產化的一種材料。阻尼器要求表面氮化處理,ZG10Cr14Ni5Mo2鋼的氮化,目前在國內是首次生產。為了掌握此鋼的氮化特性,進行了不同溫度、不同時間的多爐次工藝試驗和理化檢驗,獲取了大量數據,制定了最佳氮化工藝參數。
ZG10Cr14Ni5Mo2鋼含鉻量較高,當此鋼和空氣接觸時,會在鋼的表面形成一層致密的、保護性的氧化物薄膜(鈍化膜),這層薄膜阻礙氮原子的滲入。因此,去除鈍化膜是此鋼氮化的關鍵之一。目前,國內外對氮化時去除Q345NH耐候鋼表面產生的鈍化膜方法已經做了大量研究工作,其中,藥丸法操作簡單、對操作者的人身損害小、成本低廉、氮化質量和產品質量穩定,是國際上比較適用的最新方法。
試驗材料:ZG10Cr14Ni5Mo2鋼;氮化技術要求:氮化層深度0.30~0.50mm,表面硬度≥700HV。試驗材料為鑄造成型,其母合金的化學成分(質量分數)為:C(0.12-0.16%);Si≤0.75%;Mn≤0.9%;Cr(13.0-15.0%);Ni(4.5-5.5%);Mo(2.3-2.8%);S≤0.025%;P≤0.025%,試樣尺寸為10mm×10mm×50mm。
氮化前試樣毛坯進行性能熱處理:第一次退火780℃+/-10℃,保溫6~6.5h空冷;第二次退火650℃+/-10℃,保溫4~4.5h空冷;正火1120℃+/-10℃,保溫3~3.5h空冷;在-70℃下冷處理2h空冷;回火620℃+/-20℃,保溫2h后空冷。
選用功率為75kW的氣體氮化爐,分別對試樣進行560、580、600℃催滲氮化。氮化時間分別為:30h、36h、42h、48h、52h、58h、64h。以氨氣作為氮化劑,氨分解率為40~60%,并加入氯化銨作為催滲劑;采用金相法測定氮化層深度。金相法是利用氮化層組織與心部組織抗腐蝕性能不同的特點來測定氮化層深度。氮化試樣用5%的CuSO4溶液侵蝕;用電子顯微鏡測量氮化層深度,用維氏硬度計測量氮化層表面硬度。
氮化時,氯化銨的用量對氮化層表面硬度和深度影響較大。用量過多,工件表面產生麻點,腐蝕氮化罐,阻塞管路;用量過少,除鈍化膜效果不好外,氮化層會減薄且不均勻。
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