由青島豐東熱處理有限公司甄利平、宋學(xué)峰、馬智明、吳俊平和青島科技大學(xué)趙程聯(lián)合編輯的“奧氏體不銹鋼低溫離子硬化處理技術(shù)在核電中的應(yīng)用”論文被第十一屆中國(guó)熱處理活動(dòng)周錄用。該論文主要介紹了奧氏體不銹鋼低溫離子硬化處理技術(shù)在我國(guó)核電中的應(yīng)用。
為了發(fā)展我國(guó)自主的核電工業(yè),青島豐東熱處理公司、上海高泰稀貴金屬公司、青島科技大學(xué)三方產(chǎn)學(xué)研合作,用自行研發(fā)的核電不銹鋼管低溫離子硬化處理設(shè)備對(duì)尺寸為Ф9.68mm×4000mm的316L奧氏體不銹鋼細(xì)長(zhǎng)薄壁管進(jìn)行了低溫離子氮碳共滲處理,在不銹鋼管表面生成厚度大于20微米厚的硬化層。
奧氏體不銹鋼低溫離子硬化處理最關(guān)鍵的工藝參數(shù)是處理溫度,而且溫度波動(dòng)必須控制在一個(gè)很窄的范圍內(nèi)。離子滲氮技術(shù)最大的難點(diǎn)就是工件測(cè)溫難和溫度均勻性差,爐子尺寸越大,溫度均勻性越差。為了保證爐內(nèi)工件軸向溫度均勻性,該設(shè)備采用了六區(qū)外輔助加熱式的爐體結(jié)構(gòu),爐內(nèi)放置了7支鎧裝熱電偶,熱電偶均插入與核電不銹鋼管同樣尺寸的不銹鋼管內(nèi),測(cè)溫點(diǎn)與管直接接觸。這種用爐內(nèi)熱電偶控制爐外溫度是采用PID自動(dòng)調(diào)節(jié),試驗(yàn)證明,爐內(nèi)6支熱電偶的溫差可以控制在±3℃范圍內(nèi)。并且設(shè)備采用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制,在設(shè)備運(yùn)行過程中,所有的運(yùn)行狀態(tài)和工藝參數(shù)均由工控機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制并實(shí)時(shí)反饋,完善的報(bào)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的異常狀態(tài),所以設(shè)備可以做到無人值守。
對(duì)表面硬化處理后的核電不銹鋼管進(jìn)行檢測(cè)得出結(jié)論:核電不銹鋼管經(jīng)低溫離子氮碳共滲處理后,可以形成20微米以上厚度的硬化層,該硬化層是氮和碳在奧氏體中的過飽和固溶體,為典型的S相結(jié)構(gòu),硬度達(dá)1100HV左右,硬化層電化學(xué)試驗(yàn)在16小時(shí)的測(cè)試時(shí)間內(nèi),恒電勢(shì)試驗(yàn)的響應(yīng)均在0.3 C/ cm2以下,檢測(cè)結(jié)果均滿足核電不銹鋼管耐蝕性能的要求,為我國(guó)的核電發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
對(duì)表面硬化處理后的核電不銹鋼管進(jìn)行檢測(cè)得出結(jié)論:核電不銹鋼管經(jīng)低溫離子氮碳共滲處理后,可以形成20微米以上厚度的硬化層,該硬化層是氮和碳在奧氏體中的過飽和固溶體,為典型的S相結(jié)構(gòu),硬度達(dá)1100HV左右,硬化層電化學(xué)試驗(yàn)在16小時(shí)的測(cè)試時(shí)間內(nèi),恒電勢(shì)試驗(yàn)的響應(yīng)均在0.3 C/ cm2以下,檢測(cè)結(jié)果均滿足核電不銹鋼管耐蝕性能的要求,為我國(guó)的核電發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

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