[发明专利]铬钼合金钢离子渗镍抗硫工艺

说明书

                          技术领域

本发明涉及一种铬钼合金钢离子渗镍抗硫工艺，属于钢的化学热处理工艺。

                          技术背景

目前，石油机械产品抗硫化氢所采用的方法是：随着酸性介质浓度的加大而提高相关产品本体材料的级别。如一般酸性工况，且CO₂分压＜7psi时，本体采用碳钢或者低合金钢；中度腐蚀工况，且CO₂分压＞7-30psi时，壳体材料选用马氏体不锈钢。就抗腐蚀性能而言，马氏体不锈钢效果良好，但其机械性能却远远低于低合金钢，对于压力较高(≥10000psi)同时又要求抗腐蚀的工况条件，马氏体不锈钢已不能满足强度要求。

镍合金钢抗硫效果好，将镍合金覆盖在合金钢表面，既抗硫化氢腐蚀，又能承受高压。通常的做法是将镍合金镀在合金钢表面，但现在采用现有工艺一般情况下镀层厚度不超过0.15mm，这就合金钢表面所镀的镍合金层经不起高压介质的长期冲刷，使用寿命短的主要原因。

                              发明内容

本发明要解决的技术问题就是镀镍工艺镀厚度薄、工件表面所镀的镍合金层经不起高压介质的长期冲刷、使用寿命短的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种新的铬钼合金钢渗镍抗硫工艺，它包括如下步骤：

1、将镍粉经网筛过滤；

2、将过滤后的镍粉与填充剂、固体催化剂混合并搅拌均匀配制成渗镍剂后与工件

   一起放入渗镍箱中；

3、加热至400-450℃，保温3-5小时；

4、继续升温至630-750℃，保温20-24小时；

5、随箱空冷。

上述工艺步聚中所述渗镍剂各组分的重量百比的比例如下：填充剂20-25％、固体催化剂0.5-2.5％，其余为镍粉。

采用本发明对合金钢表面进行离子渗镍，可以在保持铬钼合金钢高强度性能不变的基础上，使零件表面获得0.2-1mm的渗镍层，从而具备良好的搞腐蚀、耐冲刷性能，使用寿命可延长10倍以上。

                          附图说明

图1是本发明的渗镍工艺曲线图。

                         具体实施方式

实施例1：

EE级：PFF70/65阀腔离子镍工艺过程：

渗镍剂的配制：

镍粉末：电解镍粉末FND-1(其中粒度＜5um的应≤30％，粒度在5-15um之间的应≥55％，粒度＞25um的为3％)。

固体催化剂：NH₄CL。

填充剂：氢化亚镍(粒度：0.15mm)。

将镍粉末经+250目网筛过滤后与填充剂、固体催化剂按75∶24∶1的比例混合后搅拌均匀。

设备：渗镍箱RJX-30-9Q中温箱式无氧化电阻加热炉。

烧培：

1)将渗镍剂与工件一起放入渗镍箱中；

2)加温至400℃，保温4小时；

3)继续升温至650℃，保温24小时；

4)随箱冷却；

5)渗层检查。

采用上述工艺条件处理的工件，经金相法检查(浸渍实验)，或获得＞0.25mm的渗镍层。

实施例2：

FF级：PFF70/65阀腔离子镍工艺过程：

渗镍剂的配制：

镍粉末：微米级镍粉FTN-1(粒度＜0.5um)。

固体催化剂：NH₄CL。

填充剂：氢化亚镍(粒度：0.1mm)。

将镍粉末经+500目网筛过滤后与填充剂、固体催化剂按35∶10∶1的比例混合后搅拌均匀。

设备：渗镍箱RJX-30-9Q中温箱式无氧化电阻加热炉。

烧培：

1)渗镍剂与工件一起放入渗镍箱中；

2)加温至450℃，保温4小时；

3)继续升温至750℃，保温24小时；

4)随箱冷却；

5)渗层检查。

采用上述工艺条件处理的工件，经金相法检查(浸渍实验)，或获得0.5-0.7mm的渗镍层。