(2)检测零件氮碳共渗盐浴复合处理后的硬度,首先测试表面硬度,三个硬度值分别为896.51HV0.1、918.93HV0.1、907.59HV0.1,平均硬度值为907.68HV0.1。对断面用4%的硝酸酒精溶液腐蚀,金相显微镜400×下观察可知化合物深度为20μm左右,见图1,检测断面梯度硬度,整个硬化层大约为0.5mm,见图2。
图1 氮碳共渗盐浴复合处理断面金相
图2 氮碳共渗盐浴复合处理断面梯度硬度
(3)按ASTM Bll7标准对氮碳共渗盐浴复合处理后的试样进行连续喷雾试验,盐雾试验温度35℃±2℃,相对湿度>95%,5% NaCl水溶液喷雾。试验结果表明,经氮碳共渗盐浴复合处理后的零件抗蚀性优良,经168h后无明显锈蚀,图3所示为镀铬试样与氮碳共渗盐浴复合处理试样盐雾试验后的效果对比。
图3 镀铬与氮碳共渗盐浴复合处理试样盐雾试验后
3.应用实施
将零件装配在产品上,该零件内腔充满液体,锥体活塞在其内部运动,利用液压工作原理来进行作业,其中,锥体活塞表面进行了强化,表面硬度为45~50HRC。装配后在试验架上进行耐磨性检测,高吨位550kN下作业300次,总共装配了两件零件进行测试,作业过程无任何故障,效果良好。作业后检测零件内孔工作部位尺寸,直径上变化了0.01~0.03mm,尺寸变化极小,观察零件内孔表面,光滑无任何毛刺;锥体活塞对磨面光滑,无任何擦痕,即零件耐磨性优良。
4.结语
石油钻井市场内,对于内孔需要较高耐磨性和良好抗蚀性能的零件,可采用将零件加工为半成品进行氮碳共渗盐浴复合处理,后续再进行车削,严格控制好调质回火温度及氮碳共渗盐浴复合处理温度,即可保证零件基体力学性能达到产品使用要求,且内孔表面具有较高的硬度,良好的耐磨抗蚀性能。该种加工方法经济效益高,且对人体无危害,无环境污染,有效地解决了零件内孔的耐磨防腐问题。