[發(fā)明專(zhuān)利]提高40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼耐磨防腐性能的處理工藝及40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010610606.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111575710B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝明強(qiáng);汪輝;吳少旭;李皓榮;文燦;王強(qiáng);周彤;胡恒寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都工具研究所有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C23C28/04
• 分類(lèi)號(hào): C23C28/04;C23C16/26;C23C8/34
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 唐邦英

本發(fā)明公開(kāi)了提高40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼耐磨防腐性能的處理工藝及40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件，所述處理工藝包括以下步驟：1)、預(yù)處理；2)、將預(yù)處理后的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行滲氮處理，在40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼表面形成耐磨防腐層，所述耐磨防腐層由里到外依次形成擴(kuò)散層、中間層和化合物層，3)、將形成后耐磨防腐層的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行第一次滲氧處理；4)、將步驟3)獲得的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行第一次拋光處理；5)、將第一次拋光處理后的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行第二次滲氧處理；6)、第二次滲氧處理后依次進(jìn)行時(shí)效處理和第二次拋光處理；7)、在化合物層表面制備DLC膜。本發(fā)明解決了40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件在海洋平臺(tái)實(shí)際使用時(shí)防腐耐磨性差的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及提高40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼耐磨防腐性能的處理工藝及40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件。

背景技術(shù)

海洋平臺(tái)是一種海上大型工程結(jié)構(gòu)。海洋平臺(tái)上一些關(guān)鍵40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件的使用環(huán)境極其惡劣，例如陽(yáng)光暴曬、長(zhǎng)期處于鹽、波浪的沖擊、潮氣、復(fù)雜的海水體系、環(huán)境溫度和濕度的變化以及海洋生物的侵蝕等。從而使40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼產(chǎn)生劇烈的電化學(xué)腐蝕。該腐蝕將嚴(yán)重影響關(guān)鍵40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件的力學(xué)性能、可靠性、使用壽命等，從而影響到海洋平臺(tái)上關(guān)鍵40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件的使用安全。因此，如何對(duì)海洋平臺(tái)上關(guān)鍵40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件進(jìn)行長(zhǎng)效防腐、以及開(kāi)發(fā)化合物層更深，耐磨性和抗蝕性更高以便實(shí)現(xiàn)在海洋平臺(tái)的長(zhǎng)時(shí)間腐蝕環(huán)境下的長(zhǎng)使用壽命的新工藝具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供提高40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼耐磨防腐性能的處理工藝，解決40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼件在海洋平臺(tái)實(shí)際使用時(shí)防腐耐磨性差的問(wèn)題。

此外，本發(fā)明還提供采用上述處理工藝制備的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

提高40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼耐磨防腐性能的處理工藝，包括以下步驟：

1)、將40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行預(yù)處理；

2)、將預(yù)處理后的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行滲氮處理，在40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼表面形成耐磨防腐層，所述耐磨防腐層由里到外依次形成擴(kuò)散層、中間層和化合物層，所述擴(kuò)散層含有飽和或過(guò)飽和的含氮固溶體，所述中間層為含氮奧氏體層，所述化合物層含有致密的Fe₃N、Fe₄N；

3)、將形成后耐磨防腐層的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行第一次滲氧處理，使化合物層含有Fe₃O₄；

4)、將步驟3)獲得的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行第一次拋光處理；

5)、將第一次拋光處理后的40CrNiMoA結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行第二次滲氧處理，在化合物層的表面形成Fe₃O₄氧化膜；

6)、第二次滲氧處理后依次進(jìn)行時(shí)效處理和第二次拋光處理；

7)、在化合物層表面制備DLC膜。

優(yōu)選地，在第一次滲氧處理后采用熱水清洗槽中進(jìn)行熱水清洗處理；清洗溫度20～80℃，清洗時(shí)間5～30min，然后再進(jìn)行第一次拋光處理。

優(yōu)選地，所述時(shí)效處理的溫度為120～300℃，時(shí)間為60～300min。

優(yōu)選地，第二次拋光處理采用全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行清洗后，在制備DLC膜。