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Q345D無縫鋼管

作者:山東省AG積分貸鋼管製造有限公司 來源:http://www.cn-blog.com 時間:2016/5/23 9:24:36

Q345D無縫鋼管表麵固相滲碳後的組織與性能
Q345D無縫鋼管具有高強度、高耐蝕性和抗氧化性好等優點,被廣泛用作承受高負荷零件,如汽輪機葉片、熱油泵軸和軸套及葉輪水壓機閥片等。但其使用過程中時常出現硬度不夠、嚴重磨損等問題,又製約了其進一步的應用。零件的實際使用壽命主要取決於其耐磨性,Q345D無縫鋼管表麵強化是提高性能***直接有效的方法,與其他強化技術相比,滲碳處理可以顯著提高材料的表麵硬度與耐磨性,常用工藝包括離子滲碳法、氣體滲碳法和鹽浴法等。但是,離子滲碳存在滲碳不均勻的問題,鹽浴法還不成熟,氣體滲碳方法比較複雜,且均存在對設備要求高、工藝複雜、成本較高等問題。
傳統的固相滲碳法工藝簡單,適合精拔鋼管滲碳,但滲碳速度慢,為此常采用加入碳酸鹽催滲劑的方法來提高滲碳速度,但又容易在表麵產生阻擋層,對滲碳速度有不利影響,且滲層質量不易控製。為此,研究人員采用一種新穎的固相滲碳方法進行滲碳:將Q345D無縫鋼管和灰口鑄鐵包在一起,在一定溫度下使灰口鑄鐵中的片狀石墨擴散至Q345D無縫鋼管中,與分散均勻的Cr原子進行原位反應,在不鏽鋼表麵生成複合滲碳層;C原子體積小,在基體中可以以間隙機製擴散,擴散速度快,Cr原子在基體中不易擴散,且Cr原子與C原子親和力很強,灰口鑄鐵中的C原子在高溫下快速擴散到基體中Cr原子的位置,與Cr原子以及基體中的Fe原子反應生成碳化物;利用XRD、SEM、微觀硬度計、ML-100幹式銷盤兩體磨料磨損試驗機及電化學方法對滲碳層的物相組成、微觀組織、顯微硬度和耐磨、耐蝕性能進行了研究。
Q345D無縫鋼管和HT300表麵打磨平整,並用丙酮與酒精清洗。將兩者對齊緊密接觸在一起,HT300在上方,用耐火紙包好壓實,放入石墨坩堝中固定,置於1400X管式爐中,以5mL/min的流量通入氬氣保護,以7℃/min的加熱速率升溫至1120℃,保溫10h,隨後降溫至850℃,保溫1h,水冷。
物相分析在XRD-7000X射線衍射儀上進行。組織觀察在JSM-6700F型掃描電鏡上進行。顯微硬度測試在TUKON2100型顯微硬度計上進行。采用經典的三電極法以CS350電化學工作站進行電化學測試。試驗結果表明:
(1)以1120℃保溫10h,850℃保溫1h,可利用灰口鑄鐵中的片狀石墨對Q345D無縫鋼管進行固相滲碳,生成由(Fe,Cr)7C3顆粒增強的複合滲碳層,晶內碳化物呈島狀彌散分布,晶界碳化物斷續分布。
(2)滲碳層顯微硬度******值出現在Q345D無縫鋼管表麵,達到1082HV1N,並隨著距表麵距離的增加而逐漸降低。
(3)滲碳層的耐磨性約為精拔鋼管的5倍,但其耐蝕性有所下降。

 

 

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