高壓閥門的熱處理硬化處理

2022-12-28 瀏覽量：322

簡介：

        高壓閥門在管道上主要起切斷和節流作用。由于高壓技術的廣泛使用，超高壓系統中的超高壓閥門性能直接影響整個系統工作的可靠性、安全性、工作效率和使用壽命。在那些須頻繁增壓卸壓的系統中，顯得尤為重要。超高壓閥門的主要失效原因為，氣蝕和沖蝕磨損，而影響氣蝕和沖蝕的因素很多，主要有材料的力學性能、流體力學因素和環境影響。要提高閥門抗氣蝕和沖蝕磨損的能力，可以采用許多方法。

熱處理硬化處理：

        對于超高壓閥門使用的材料，通常采用熱處理和表面硬化處理方法提高其抗擠壓和耐沖蝕性能。

        1、真空熱處理

        真空熱處理是指將工件置于真空中進行的熱處理工藝。真空熱處理在加熱中不產生氧化、脫碳及其他腐蝕，而且具有凈化表面脫油除脂的作用。在真空中能將材料在冶煉過程中吸收的氫、氮和氧扽氣體脫出，提高材料的質量和性能。如：將W18Cr4V制作的超高壓針閥進行真空熱處理后，有效地增加了針閥的沖擊任性，同時提高了力學性能和使用壽命。

        2、表面強化處理

        為了提高零件的性能，除了改變材質以外，更多的是采用表面強化處理方法。如表面淬火（火焰加熱、高中頻加熱表面淬火、接觸電加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光電子束加熱表面淬火等）、滲碳、氮化、氰化、滲硼、滲金屬（TD法）、激光強化、化學氣相沉積（CVD法）、物理氣相沉積（PVD法）、等離子體化學氣相沉積（PCVD法）等離子噴涂等。

        物理氣相沉積（PVD法）

        ◆在真空中應用蒸鍍、離子鍍、濺射等物理方法產品金屬離子，這些金屬離子在工件表面沉積，形成金屬涂層，或與反應器反應形成化合物涂層，這種處理工藝方法稱為物理氣相沉積，簡稱PVD法。此方法沉積溫度低，處理溫度400～600℃，變形小，對零件的基體組織及性能影響小。利用PVD法在W18Cr4V制造的針閥上沉積TiN層，而TiN層有極高的硬度（2500～3000HV）和高耐磨性，提高了閥門抗腐蝕性，在稀的鹽酸、硫酸、硝酸中不受侵蝕，能保持光亮表面。PVD處理后覆蓋層精度很好。可研磨拋光，其表面粗糙度為Ra0.8µm，拋光后可達到0.01µm。

        滲金屬法

        ◆將工件置于添加有擴散元素或其合金的硼砂沐浴中，在工件表面形成V、Nb、Cr、Ti等高硬度碳化物層，這種處理工藝方法稱為：滲金屬（TD）法。該工藝穩定性好，無公害，零件表面清潔，是一項行之有效的表面超強度硬化技術，從而極大地提高零件的使用壽命。TD法浴用材料以含40‰～80‰的Ni，10‰～30‰的Cr合金或Fe－Ni－Cr合金制件，其耐蝕性和抗氧化性最強。

        滲入法

        ◆滲入法可使零件表面形成致密的滲層，既能夠提高零件表面的硬度、耐磨性和疲勞能力，還能提高非不銹鋼零件的耐蝕性及不能淬火材質零件的硬度，是提高超高壓閥門部件壽命的有效途徑。

        激光表面處理

        ◆激光表面處理技術可以改善材料表面的力學性能、冶金性能和物理性能，從而提高零件的耐磨、耐蝕和耐疲勞等性能，以滿足不同工況的使用要求。激光表面處理是采用大功率密度的激光束以非接觸性的方式加熱材料表面，實現其表面改性的工藝方法。激光表面處理又分為激光淬火、激光表面熔凝和激光表面合金化。對W18Cr4V高速鋼進行激光表面熔凝。功率大魚1200W使表面微熔。硬度可提高到70HRC。而普通淬火的硬度為62～64HRC。