專利名稱：汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)不銹鋼類零件的氮化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不銹鋼類零件的氮化工藝。
背景技術(shù)：
由于不銹鋼表面有鈍化膜，這層鈍化膜阻礙了氮原子的滲入。去除鈍化膜是氮化的關(guān)鍵之一。原有的去除鈍化膜的方法有噴砂、酸洗、加氯化銨和電解氣相催四種，其中噴砂去除鈍化膜要求噴砂后立即入爐，對(duì)于大件操作困難，操作者容易患職業(yè)??；加氯化銨去除鈍化膜成本較高，并且加入過量的氯化銨還會(huì)對(duì)腐蝕工件表面，產(chǎn)生麻點(diǎn)；酸洗去除鈍化膜對(duì)操作者的身體有一定的危險(xiǎn)，并要求立即入爐；電解氣相催去除鈍化膜，由于采用濃硫酸和鹽混合，極易對(duì)操作者的人身安全構(gòu)成威脅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)不銹鋼類零件的氮化方法，該方法通過去除不銹鋼表面的鈍化膜，使不銹鋼表面容易形成氮化層，以提高不銹鋼零件的耐腐蝕性和提高表面硬度，它具有操作簡單、能夠減少對(duì)操作者的人身損害、成本低廉、氮化質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明按照下述步驟進(jìn)行a、將藥丸顆?；蛩幏鄯殖扇确?，分別放入鐵盒中，其中藥丸的加入量為0.1～0.3g/(Kg不銹鋼)；b、將分裝好的三等份藥丸顆?；蛩幏鄣蔫F盒置于氮化工裝或氮化爐的上、中、下三個(gè)部位；c、向爐內(nèi)不斷輸入氨氣，不銹鋼零件在溫度為540～640℃的條件下于氮化氣氛中加熱6～80小時(shí)，使不銹鋼零件的表層上形成厚度為0.1～0.7mm氮化層。本發(fā)明的氮化過程為向爐內(nèi)不斷通入氨氣，氨分子向金屬表面遷移被吸附在金屬表面；氨分子在相界面上不斷分解，形成氮原子和氫原子；活性原子復(fù)合成分子，經(jīng)相界面反應(yīng)的擴(kuò)散層界，不斷從爐內(nèi)排除；金屬表面吸附的氮原子溶解于α-Fe中；氮原子由金屬表面向內(nèi)部擴(kuò)散，并產(chǎn)生相應(yīng)的濃度梯度；當(dāng)超過在α-Fe中溶解度后，在表面開始形成氮化物；氮化物沿金屬表面的垂直方向和平行方向長大；金屬表面依次形成γ′相和ε相；氮化層不斷增厚；氮原子從氮化物層向金屬內(nèi)部擴(kuò)散。其反應(yīng)機(jī)理為藥丸在540～640℃分解，同時(shí)與氨氣反應(yīng)生成氯化銨、氯化氫氣體和甲烷氣體；氯化氫氣體與氧化膜(Cr2O3)反應(yīng)生成三氯化鉻和水蒸氣；三氯化鉻與氨氣反應(yīng)生成氮化鉻和氯化氫氣體；在完成以上反應(yīng)的同時(shí)，還進(jìn)行氮化的基本過程的步驟，化學(xué)反應(yīng)式如下
本發(fā)明采用藥丸作為去除所有汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)不銹鋼類氮化制件表面鈍化膜的方法，該方法通過去除不銹鋼表面的鈍化膜，使不銹鋼表面容易形成氮化層，用以提高不銹鋼零件的耐腐蝕性和提高表面硬度，它具有操作簡單、能夠減少對(duì)操作者的人身損害、成本低廉、氮化質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式按照下述步驟進(jìn)行a、將藥丸顆?；蛩幏鄯殖扇确荩謩e放入鐵盒中，其中藥丸的加入量為0.1～0.3g/(Kg不銹鋼)；b、將分裝好的三等份藥丸顆?；蛩幏鄣蔫F盒置于氮化工裝或氮化爐的上、中、下三個(gè)部位；c、向爐內(nèi)不斷輸入氨氣，不銹鋼零件在溫度為540～640℃的條件下于氮化氣氛中加熱6～80小時(shí)，使不銹鋼零件的表面層上形成厚度為0.1～0.7mm氮化層。所述藥丸的主要化學(xué)成分為各類型號(hào)的聚氯乙烯樹脂(CH2CHCl)n。
具體實(shí)施例方式
二本實(shí)施方式按照下述步驟進(jìn)行a、將聚氯乙烯樹脂顆粒分成三等份，分別放入鐵盒中，其中藥丸的加入量為0.2g/(Kg不銹鋼)；b、將分裝好的三等份藥丸顆粒的鐵盒置于氮化爐的上、中、下三個(gè)部位；c、向爐內(nèi)不斷輸入氨氣，不銹鋼零件在溫度為540～640℃的條件下于氮化氣氛中加熱6～80小時(shí)，使不銹鋼零件的表面層上形成厚度為大于等于0.15mm氮化層。
權(quán)利要求
1.汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)不銹鋼類零件的氮化方法，其特征在于它按照下述步驟進(jìn)行a、將藥丸顆粒或藥粉分成三等份，分別放入鐵盒中，其中藥丸的加入量為0.1～0.3g/(Kg不銹鋼)；b、將分裝好的三等份藥丸顆?；蛩幏鄣蔫F盒置于氮化工裝或氮化爐的上、中、下三個(gè)部位；c、向爐內(nèi)不斷輸入氨氣，不銹鋼零件在溫度為540～640℃的條件下于氮化氣氛中加熱6～80小時(shí)，使不銹鋼零件的表層上形成厚度為0.1～0.7mm氮化層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)不銹鋼類零件的氮化方法，其特征在于藥丸的主要化學(xué)成分為各類型號(hào)的聚氯乙烯樹脂(CH2CHCl)n。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)不銹鋼類零件的氮化方法，其特征在于它按照下述步驟進(jìn)行a、將聚氯乙烯樹脂顆粒分成三等份，分別放入鐵盒中，其中藥丸的加入量為0.2g/(Kg不銹鋼)；b、將分裝好的三等份藥丸顆粒的鐵盒置于氮化爐的上、中、下三個(gè)部位；c、向爐內(nèi)不斷輸入氨氣，不銹鋼零件在溫度為540～640℃的條件下于氮化氣氛中加熱6～80小時(shí)，使不銹鋼零件的表面層上形成厚度為大于等于0.15mm氮化層。
全文摘要
汽輪機(jī)、燃汽輪機(jī)不銹鋼類零件的氮化方法，它涉及一種不銹鋼零件的氮化工藝。本發(fā)明按照下述步驟進(jìn)行a.將藥丸顆粒分成三等份，分別放入鐵盒中，其中藥丸的加入量為0.1～0.3g/(Kg不銹鋼)；b.將分裝好的三等份藥丸顆粒的鐵盒置于氮化工裝或氮化爐的上、中、下三個(gè)部位；c.向爐內(nèi)不斷輸入氨氣，不銹鋼零件在溫度為540～640℃的條件下于氮化氣氛中加熱6～80小時(shí)，使不銹鋼零件的表面層上形成厚度為0.1～0.7mm氮化層。本發(fā)明通過在不銹鋼表面形成氮化層，以提高不銹鋼零件的耐腐蝕性和提高表面硬度，它具有操作簡單、能夠減少對(duì)操作者的人身損害、成本低廉、氮化質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C8/24GK1710143SQ20041004363
公開日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2004年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者何剛, 金相慶 申請(qǐng)人:哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司