汽輪機閥桿離子滲氮層失效分析.pdf

1、隨著國家電力發(fā)展和對環(huán)境要求的進一步提高，汽輪機逐漸向大機組、高參數方向發(fā)展，這對在高溫下工作的汽輪機零部件材料的性能提出了更為苛刻的要求，一些原來用38CrMoAlA鋼制造的汽輪機零部件也改為用1Cr12WMoV馬氏體耐熱不銹鋼制造，以保證汽輪機閥桿在高溫下運行更加可靠。目前對1Cr12WMoV鋼離子滲氮技術研究的比較少，現(xiàn)有的處理工藝是在38CrMoAlA鋼離子滲氮基礎上制定的，在機組運行過程中閥桿容易出現(xiàn)滲氮層剝落等問題，直接影響

2、到機組的安全運行。
　　本文利用光學顯微鏡(0M)、電子顯微鏡(SEM)、電子能譜(EDS)、顯微硬度計、磨損試驗機、電化學分析儀等試驗儀器，對1Cr12WMoV閥桿滲氮層的微觀組織結構和宏觀性能進行了分析研究，包括閥桿的滲氮溫度和滲氮時間對滲氮層的組織結構、滲氮層厚度、硬度梯度、耐磨性和耐蝕性的影響。通過試驗研究主要得出如下結論:
　　(1)滲氮過程中產生的脫碳層以及生成的CrN等脆性相是導致1Cr12WMoV馬氏體耐熱不

3、銹鋼閥桿滲氮層剝落的主要原因。
　　(2)提高滲氮溫度會導致滲氮層表面碳的質量分數降低，形成脫碳層。同時，提高滲氮溫度也會導致鉻元素從基體向滲氮層內擴散，在滲氮層內形成CrN脆性相，也增加了閥桿滲氮層脆性剝落的傾向。
　　(3)1Cr12WMoV鋼滲氮層的厚度隨著滲氮溫度的提高而增加，滲氮溫度為550℃時硬度達到最大值。
　　(4)延長滲氮時間可以降低CrN等脆性相的生成，但貧鉻也降低了滲氮層的耐蝕性。
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