CN103320743B - 1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法 - Google Patents

1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103320743B
CN103320743B CN201310170229.5A CN201310170229A CN103320743B CN 103320743 B CN103320743 B CN 103320743B CN 201310170229 A CN201310170229 A CN 201310170229A CN 103320743 B CN103320743 B CN 103320743B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nitriding
ammonia
steel components
nitrogen
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310170229.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103320743A (zh
Inventor
古宏博
刘红斌
侯秉民
赵闯
寇录文
董晓峰
汪斌
李艳宁
魏小红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Aviation Power Co Ltd
AVIC Aviation Engine Corp PLC
Original Assignee
Xian Aviation Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Aviation Power Co Ltd filed Critical Xian Aviation Power Co Ltd
Priority to CN201310170229.5A priority Critical patent/CN103320743B/zh
Publication of CN103320743A publication Critical patent/CN103320743A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103320743B publication Critical patent/CN103320743B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明属于化学热处理技术，涉及一种对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法。渗氮的步骤如下：1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的预备热处理；渗氮：第一阶段渗氮；第二阶段渗氮。本发明提出了一种针对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮处理方法，避免了渗氮后金相组织中出现沿晶裂纹和剥落现象，保证了1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮质量。

Description

1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法
技术领域
本发明属于化学热处理技术，涉及一种对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法。
背景技术
目前国内马氏体不锈钢的气体渗氮工艺是一个长期、较难的课题，许多零件在设计选材时都尽可能避免对不锈钢的渗氮，可供参考的技术资料相对较少。
传统的渗氮方法：将零件置于马弗罐中加热至580℃～610℃，通入氨气，控制氨气分解率40％～60％.保温60h～80h，保温结束后打开冷却风机冷却至120℃后出炉空冷至室温。
采用传统的渗氮方法对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件渗氮处理以后，其金相组织表明渗氮层及次表面形成大量、连续的沿晶裂纹，如图1所示。尤其在尖角处形成溃裂的渗氮层组织，易产生剥落现象，如图2所示。出现上述金相组织后使该零件报废。因此，传统的渗氮方法无法完成对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮处理。
发明内容
本发明的目的是：提出一种针对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮处理方法，以避免出现沿晶裂纹和剥落现象，保证渗氮质量。
本发明的技术方案是：1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法，其特征在于，渗氮的步骤如下：
1、1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的预备热处理：将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件加热到1010℃±10℃，空或油冷到室温，然后进行回火处理，将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件加热到580℃～680℃，空冷到室温，得到回火索氏体组织；
2、渗氮：将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件放置在料架上，置于渗氮炉中的马弗罐内，向马弗罐内通入符合航标HB5413规定的高纯氮气，氮气流量6min/L～8min/L，通入氮气1h～2h后停止通入氮气；开始加热，4h～5h内升温至600℃±5℃；当炉温升至350℃时向马弗罐内通入符合国标GB536规定的氨气，氨气流量为6L/min～10L/min；
2.1、第一阶段渗氮：渗氮炉温度600℃±5℃，渗氮时间30小时，氨气分解率65％±5％，氨气流量6L/min～10L/min；
2.2、第二阶段渗氮：渗氮炉温度600℃±5℃，渗氮时间10小时，氨气分解率95±5％、氨气流量1L/min～3L/min；
2.3、关闭加热电源，1Cr11Ni2W2MoV钢制零件随炉冷却至300℃时，关闭氨气，通入流量为20L/min～30L/min的氮气，打开冷却风机冷却至120℃后出炉空冷至室温。
本发明的优点是：提出了一种针对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮处理方法，避免了渗氮后金相组织中出现沿晶裂纹和剥落现象，保证了1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮质量。
附图说明
图1是采用传统方法对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件进行渗氮处理后，其金相组织中出现沿晶裂纹的金相图片。
图2是采用传统方法对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件进行渗氮处理后，其金相组织中出现剥落现象的金相图片。
图3是采用本发明方法对1Cr11Ni2W2MoV钢制零件进行渗氮处理后的金相组织图片。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法，其特征在于，渗氮的步骤如下：
1、1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的预备热处理：将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件加热到1010℃±10℃，空冷到室温，然后进行回火处理，将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件加热到580℃～680℃，空冷到室温，得到回火索氏体组织；
2、渗氮：将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件放置在料架上，置于渗氮炉中的马弗罐内，向马弗罐内通入符合航标HB5413规定的高纯氮气，氮气流量6L/min～8L/min，通入氮气1h～2h后停止通入氮气；开始加热，4h～5h内升温至600℃±5℃；当炉温升至350℃时向马弗罐内通入符合国标GB536规定的氨气，氨气流量为6L/min～10L/min；
2.1、第一阶段渗氮：渗氮炉温度600℃±5℃，渗氮时间30小时，氨气分解率65％±5％，氨气流量6L/min～10L/min；
2.2、第二阶段渗氮：渗氮炉温度600℃±5℃，渗氮时间10小时，氨气分解率95±5％、氨气流量1L/min～3L/min；
2.3、关闭加热电源，1Cr11Ni2W2MoV钢制零件随炉冷却至300℃时，关闭氨气，通入流量为20L/min～30L/min的氮气，打开冷却风机冷却至120℃后出炉空冷至室温。
本发明的工作原理是：在渗氮的第二阶段刻意提高氮化后期氨分解率到90～95％能有效降低氮浓度梯度，从而降低产生组织应力，避免氮化裂纹。经分析，在氮化后期扩散过程中可促使氮化相间的转变。ε→ε+γ→γ→α,与其对应的晶格转变为：密排六方(Fe2～3N)→密排六方和面心立方(Fe4N)→面心立方→体心立方，正是在很浅的渗氮层内由于晶格类型的转变、混掺引起比容变换梯度减小，减弱了存在于相界上的三相显微应力，有效的降低了氮化裂纹的产生。
实施例1
将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件放置在料架上，置于渗氮炉中的马弗罐内，向马弗罐内通入氮气(6min/L)，通入氮气1.5h后停止通入氮气；开始加热，当炉温升至350℃时向马弗罐内通入氨气，氨气流量为6.5L/min；4h内升温至600℃；首先调解氨气流量8L/min、氨气分解率60％、保温30小时；再者调解氨气流量2L/min、氨气分解率93％、保温10小时；保温结束后将零件随炉冷却至289℃，打开冷却风机开始冷却至102℃以下，出炉空冷。
结果：渗氮层深度0.42mm，渗氮层组织为渗氮索氏体，少量网状氮化物，渗氮层硬度91HR15N、氮化脆性符合HB5022-94中的图“1”级要求。
实施例2
将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件放置在料架上，置于渗氮炉中的马弗罐内，向马弗罐内通入氮气(6min/L)，通入氮气2h后停止通入氮气；开始加热，当炉温升至350℃时向马弗罐内通入氨气，氨气流量为6L/min；4.5h内升温至601℃；首先调解氨气流量6L/min、氨气分解率65％、保温30小时；再者调解氨气流量2L/min、氨气分解率90％、保温10小时；保温结束后将零件随炉冷却至295℃，打开冷却风机开始冷却至113℃以下，出炉空冷。
结果：渗氮层深度0.42mm，渗氮层组织为渗氮索氏体，少量网状氮化物，渗氮层硬度91.5HR15N、氮化脆性符合HB5022-94中的图“1”级要求。
实施例3
将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件放置在料架上，置于渗氮炉中的马弗罐内，向马弗罐内通入氮气(6min/L)，通入氮气2h后停止通入氮气；开始加热，当炉温升至350℃时向马弗罐内通入氨气，氨气流量为6L/min；5h内升温至599℃；首先调解氨气流量10L/min、氨气分解率63％、保温30小时；再者调解氨气流量2L/min、氨气分解率92％、保温10小时；保温结束后将零件随炉冷却至260℃，打开冷却风机开始冷却至110℃以下，出炉空冷。
结果：渗氮层深度0.41mm，渗氮层组织为渗氮索氏体，少量网状氮化物，渗氮层硬度91HR15N、氮化脆性符合HB5022-94中的图“1”级要求。

Claims (1)

1.1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法，其特征在于，渗氮的步骤如下：
1.1、1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的预备热处理：将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件加热到1010℃±10℃，空或油冷到室温，然后进行回火处理，将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件加热到580℃～680℃，空冷到室温，得到回火索氏体组织；
1.2、渗氮：将1Cr11Ni2W2MoV钢制零件放置在料架上，置于渗氮炉中的马弗罐内，向马弗罐内通入符合航标HB5413规定的高纯氮气，氮气流量6L/min～8L/min，通入氮气1h～2h后停止通入氮气；开始加热，4h～5h内升温至600℃±5℃；当炉温升至350℃时向马弗罐内通入符合国标GB536规定的氨气，氨气流量为6L/min～10L/min；
1.2.1、第一阶段渗氮：渗氮炉温度600℃±5℃，渗氮时间30小时，氨气分解率65％±5％，氨气流量6L/min～10L/min；
1.2.2、第二阶段渗氮：渗氮炉温度600℃±5℃，渗氮时间10小时，氨气分解率90％～95％、氨气流量1L/min～3L/min；
1.2.3、关闭加热电源，1Cr11Ni2W2MoV钢制零件随炉冷却至300℃时，关闭氨气，通入流量为20L/min～30L/min的氮气，打开冷却风机冷却至120℃后出炉空冷至室温。
CN201310170229.5A 2013-05-10 2013-05-10 1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法 Active CN103320743B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310170229.5A CN103320743B (zh) 2013-05-10 2013-05-10 1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310170229.5A CN103320743B (zh) 2013-05-10 2013-05-10 1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103320743A CN103320743A (zh) 2013-09-25
CN103320743B true CN103320743B (zh) 2015-04-29

Family

ID=49189777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310170229.5A Active CN103320743B (zh) 2013-05-10 2013-05-10 1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103320743B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104928618A (zh) * 2015-06-08 2015-09-23 天津市热处理研究所有限公司 气体渗氮工艺改进方法
CN105586564A (zh) * 2015-12-25 2016-05-18 上海人本集团有限公司 一种渗氮钢氮化处理的冷却工艺
CN105937018B (zh) * 2016-06-27 2018-07-17 温州兰理工科技园有限公司 一种奥氏体不锈钢低温离子渗氮的方法
CN109338273A (zh) * 2018-11-30 2019-02-15 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 一种提高1Cr11Ni2W2MoV不锈钢渗氮层质量的方法
CN110468338B (zh) * 2019-09-24 2021-06-04 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 1Cr11Ni2W2MoV耐热钢及其调质热处理工艺方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1073490A (zh) * 1991-12-19 1993-06-23 航空航天工业部南方动力机械公司 一种无氮化物层(白亮层)气体渗氮工艺
US5505791A (en) * 1992-05-13 1996-04-09 Daidousanso Co., Ltd. Process of producing nitrided and hardened nickel alloy products
JP2918765B2 (ja) * 1992-05-13 1999-07-12 大同ほくさん株式会社 表面が窒化硬化されたニッケル合金製品
CN2601258Y (zh) * 2003-01-23 2004-01-28 浙江大学 一种可控气体渗氮设备
EP1795622A1 (de) * 2005-12-12 2007-06-13 METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH Verfahren zum verbindungsschichtfreien Gasnitrieren einer Oberfläche eines Werkstücks, sowie ein entsprechendes Werkstück
CN202391937U (zh) * 2011-11-21 2012-08-22 四川阳光机械集团有限公司 一种渗氮曲轴
CN102965672A (zh) * 2012-12-07 2013-03-13 沈阳洪达信息科技有限公司 一种装载机刀板热处理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1073490A (zh) * 1991-12-19 1993-06-23 航空航天工业部南方动力机械公司 一种无氮化物层(白亮层)气体渗氮工艺
US5505791A (en) * 1992-05-13 1996-04-09 Daidousanso Co., Ltd. Process of producing nitrided and hardened nickel alloy products
JP2918765B2 (ja) * 1992-05-13 1999-07-12 大同ほくさん株式会社 表面が窒化硬化されたニッケル合金製品
CN2601258Y (zh) * 2003-01-23 2004-01-28 浙江大学 一种可控气体渗氮设备
EP1795622A1 (de) * 2005-12-12 2007-06-13 METAPLAS IONON Oberflächenveredelungstechnik GmbH Verfahren zum verbindungsschichtfreien Gasnitrieren einer Oberfläche eines Werkstücks, sowie ein entsprechendes Werkstück
CN202391937U (zh) * 2011-11-21 2012-08-22 四川阳光机械集团有限公司 一种渗氮曲轴
CN102965672A (zh) * 2012-12-07 2013-03-13 沈阳洪达信息科技有限公司 一种装载机刀板热处理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
弹性环气体渗氮新工艺研究;董鹏等;《金属加工(热加工)》;20080705(第13期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103320743A (zh) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103320743B (zh) 1Cr11Ni2W2MoV钢制零件的渗氮方法
CN105562694A (zh) 一种适用于增材制造零部件的热等静压三控方法
CN101693943A (zh) 高速钢刀具热处理方法
CN104032116A (zh) 一种钢制锥齿轮的热处理工艺
CN105986092A (zh) 一种深冷处理的工艺
CN102337387A (zh) 抗硫石油钻杆接头热处理工艺
CN103602944A (zh) 特大型多功能天然气节能零件热处理炉及其热处理工艺
CN104263885A (zh) 用于提高铸件低温韧性的热处理工艺
CN103352110B (zh) 一种中风压冲击钻头的加工工艺
CN104099558A (zh) 一种不锈钢气体深层渗碳方法
CN105274308B (zh) 汽车发动机凸轮真空等温球化退火工艺
CN102418057A (zh) 一种多孔铜铝锰形状记忆合金的热处理方法
CN104259229B (zh) 低温塑性的高锰钢管材及其加工工艺
CN104328250A (zh) 一种轴承钢热处理工艺
CN104630443A (zh) 一种大型筒节热处理方法
CN102417969B (zh) 一种动叶片用高淬透性马氏体不锈钢的热处理工艺
CN101846634A (zh) 一种分析低碳钢动态相变的方法
CN102248145B (zh) 一种对连铸钢坯保温以消除宏观c偏析的方法
CN1995408A (zh) 0Cr17Ni7A1材料时效热处理后的继续强化方法
CN103898439A (zh) 一种齿轮稀土碳共渗工艺
CN100355913C (zh) 奥氏体不锈钢真空除气工艺
CN107746920A (zh) 一种中碳纯净钢精密零件的热处理淬火工艺
CN108396133A (zh) 一种高镍钢钢锭的加热方法
CN106735243A (zh) 粉末件热处理工艺
CN106367567B (zh) 一种CrNiMo调质钢使用煤气退火炉软化退火的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Fengcheng Weiyang District ten road 710021 Shaanxi city of Xi'an Province

Patentee after: AECC AVIATION POWER CO,LTD.

Address before: Fengcheng Weiyang District ten road 710021 Shaanxi city of Xi'an Province

Patentee before: AVIC AVIATION ENGINE Corp.,PLC

Address after: Fengcheng Weiyang District ten road 710021 Shaanxi city of Xi'an Province

Patentee after: AVIC AVIATION ENGINE Corp.,PLC

Address before: Fengcheng Weiyang District ten road 710021 Shaanxi city of Xi'an Province

Patentee before: XI'AN AVIATION POWER Co.,Ltd.