[发明专利]不锈钢材料表面复合喷丸处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及新材料、新工艺的技术领域，涉及不锈钢材料的表面处理技术，具体的是用复合喷丸对国产S30432不锈钢材料的表面进行处理的一种方法。

【背景技术】

高参数、大容量超超临界机组的发展(更高的蒸汽温度和压力)依赖于制造锅炉材料性能的提高，只有强度更高、持久性更好的材料才能支持超超临界机组的发展。

Super304H钢作为超(超)临界锅炉高温部件所用的钢管，目前仅有日本住友金属株式会社及欧洲DMV公司能够生产。随着国内外超(超)临界机组需求量的增加，这一钢管资源日趋紧张。就我国来说，因长期依赖进口材料，限制了超(超)临界锅炉制造业的发展。为此，国内部分不锈钢管制造企业开始进行Super304H不锈钢管的研制，并将国产化的产品命名为S30432钢。目前，对S30432钢各方面的性能参数还在测试和研究，为S32032钢的推广应用提供理论依据和技术数据储备。

在高参数电站锅炉因管子受热面而失效的原因中，外壁腐蚀与内壁水蒸气氧化是个重要的因素，也是引起锅炉爆漏事故的主要原因。采用有效工艺对管子表面进行处理，提高材料的抗腐蚀性能，可以有效地降低腐蚀的形成速度，降低由于锈层增厚而引起的壁温升高幅度，长期保持高的热传导系数，保证管材热强性能，减少爆漏事故的发生，延长管子的使用寿命，提高锅炉的安全运行水平。因此，对管子表面进行处理是改善合金表面抗氧化和耐腐蚀性能的好方法。

就S30432不锈钢而言，对其表面进行喷丸处理，不仅可以使其表层晶粒解体，组织得到细化，而且能促进不锈钢中的铬(Cr)元素向外扩散，在表面形成三氧化二铬(Cr₂O₃)薄层，这层三氧化二铬氧化膜的致密性要比原来的四氧化三铁(Fe₃O₄)好很多，因此，可以提高S30432不锈钢钢管抗高温高压水蒸气氧化的能力。但是，现有的喷丸处理是以单一的金属材料作为喷丸材料的，其产生的金属喷丸的碎屑容易残留在工件表面，这会降低S30432不锈钢的抗腐蚀性能。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种对S30432不锈钢材料表面进行复合喷丸处理的方法，可达到既改变材料表面的性质，又提高材料表面抗高温高压水蒸气氧化的性能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

不锈钢材料表面复合喷丸处理方法，以S30432不锈钢材料为靶材，采用气动式喷丸设备，在空气压力为0.5～0.75MPa、弹丸流量大于7Kg/min的条件下，对靶材的表面进行喷丸处理，其特征是，先采用直径为0.8mm、喷丸强度为0.2Amm的金属弹丸对S30432不锈钢材料的表面进行喷丸处理，覆盖率达到120％以上；然后再以直径为0.15mm、喷丸强度为0.1～0.35Amm的非金属弹丸对S30432不锈钢材料的表面进行喷丸处理，覆盖率达到120％以上。

所述的金属弹丸为不锈钢丸。

所述的非金属弹丸为玻璃丸。

本发明不锈钢材料表面复合喷丸处理方法的积极效果是：

既有喷丸处理的好处，又避免了金属喷丸的碎屑容易残留在工件表面，使S30432不锈钢材料经表面的复合喷丸处理后既改变了材料表面的性质，又提高了材料表面抗高温高压水蒸气氧化的性能。在操作上也没有增加什么复杂的工序，容易实施，容易推广。

【具体实施方式】

以下提供本发明不锈钢材料表面复合喷丸处理方法的三个具体实施例。

实施例1

采用气动式喷丸设备，在空气压力为0.5～0.75MPa、弹丸流量大于7Kg/min的条件下，采用直径为0.8mm、喷丸强度为0.2Amm的金属弹丸对S30432不锈钢材料表面进行喷丸处理，覆盖率达到120％以上；再采用直径为0.15mm、喷丸强度为0.1Amm的非金属弹丸对S30432不锈钢材料的表面进行喷丸处理，覆盖率达到120％以上。

实施例2

采用气动式喷丸设备，在空气压力为0.5～0.75MPa、弹丸流量大于7Kg/min的条件下，采用直径为0.8mm、喷丸强度为0.2Amm的金属弹丸对S30432不锈钢材料表面进行喷丸处理，覆盖率达到120％以上；再采用直径为0.15mm、喷丸强度为0.2Amm的非金属弹丸对S30432不锈钢材料的表面进行喷丸处理，覆盖率达到120％以上。

实施例3