一种新型盐浴渗氮工艺对K55钢耐蚀性的影响.pdf

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1、辫第1期V

2、oI．31No．1一种新型盐浴渗氮工艺对K55钢耐蚀性的影响罗伟，王均木，熊计，张太平(四川大学制造科学与工程学院，四川成都610065)摘要：采用一种新型盐浴对K55石油管线钢进行盐浴渗氮处理，研究了渗层的截面形貌，显微硬度在不同渗层深度上的分布及1前言渗层的耐硫腐蚀性。K55钢经560。C盐浴渗氮处理2h后，表层组织由疏松层、渗氮层及基体扩散层组成。渗层和表面的氧通过盐浴渗氮处理改善零件表面性能在生产上己化疏松薄层的厚度分别约为12．48gm和1．54gm，渗层的总深应用了60多年，几乎可用于处理90％牌号的钢铁材料，度约为30um。经渗氮处

3、理的K55钢，其显微硬度明显提高，应用面很广，可显著改善零件的耐磨、耐腐蚀及抗疲表面的显微硬度高达695HV，但显微硬度沿渗层深度方向急剧劳性能，至今全国已有上千家企业使用此类技术⋯。随下降。渗氮处理后，K55钢的耐硫腐蚀性能得到明显改善。因此，可利用盐浴渗氮处理来降低油管下井前的腐蚀缺陷。着我国高含硫油气田的开发及国外含硫天然气的引关键词：管线钢；盐浴渗氮；微观结构；显微硬度；耐蚀性进，高含硫、H2S／CO2共存等苛刻条件下管材的腐蚀已中图分类号：TG174．44文献标志码：A成为影响油气安全生产和运输的突出问题【2]。目前，我文章编号：1004—227X

4、(2012)O1—0047—03国大量使用的是尿素加碳酸盐为主的盐浴渗氮，在生Eflfectofanovelsaltbathnitridingprocessoncorrosion产过程中，不可避免会产生大量NH3和氰根等污染物，resistanceofK55steel／／LUOWei．WANGJun*．X10NGJi．ZHANGTai．ping污染环境。Abstract：K55pipelinesteelwastreatedbyanovelsalt本文针对K55石油管线钢，研究了一种新型盐浴bathnitridingprocess，thecross—secti

5、onalmorphology，渗氮工艺，并进行了含硫介质的腐蚀模拟实验，为高microhardnessdistributionalongthedepthdirection，and含硫油气田和防腐实践提供科学依据。sulfurcorrosionresistanceofthenitridinglayerwerestudied．TheK55steelnitridedinsaltbathat560。Cfor2hconsists2实验ofthreelayersincludinglooselayer，nitridinglayer，and2．1实验材料与预处理difsio

6、nlayerofsubstrate．ThethicknessiS12．48gmforthenitridinglayerand1．54gmfortheextema1thinloose实验所用材料为30mm×10mm×2mm的K55oxidationlayer．Thetotalpenetrationdepthofnitridinglayer钢，其组成(质量分数)为：C0．36％，Si0．32％，MniSabout30LLm．ThemicrOhardnessofK55stee¨Simproved1．51％，P0．0025％，S0．0085％，Cr0．028％，Ni

7、0．004％，remarkablyafternitridingandupto695HVatthesurface，Cu0．007％，Fe余量。氮化用盐为无氨气渗盐。butdecreasedsharplywithincreasingpenetrationdepth．The先用砂纸将K55钢试样打磨、抛光，水洗后在corosionresistanceofK55steeltosulfuriSimprovedmarkedlyafternitriding．Saltbathnitridingcanbeusedto250～300。C下预热10～15rain，以完全去除试样表

8、面reducethecorosiondefectsofpipelinesbeforetheir水分。将混合均匀的氮化盐放入坩埚中加热至560。C，applicationinoilwells．再将预处理过的K55钢挂片浸入熔融的基盐中氮化保Keywords：pipelinesteel；saltbathnitriding；microstructure；温2h。盐浴渗氮中氰酸根分解产生的活性氮原子渗入microhardness；corosionresistanceFirst．author’saddress：SchoolofManufacturingScience试

9、样表面形成氮化物层和扩散层。主要的反应式为J：and