一种镍基高温合金的氮化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108103432A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201711424433.X(22)申请日2017.12.25(71)申请人哈尔滨汽轮机厂有限责任公司地址150046黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路345号(72)发明人杨鑫蒲海亮尹治虹李花霞李肖霞王萍王永刚吴永艳(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人贾泽纯(51)Int.Cl.C23C8/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种镍基高温合金的氮化方法(57)摘要一种镍基高温合金的氮化方法，它涉及一种高温合金的氮化方法，本发明的目的是为了解决镍基高温合金，尤其是GH901和GH4169这两种镍基高温合金氮化困难的问题，本发明的方案：工件装炉前需放置催渗剂；氮化保温50小时后取试样(中间样)检查，若无渗层，氮化温度提高5℃，并重新添加催渗剂；整个氮化保温过程每10小时添加一次催渗剂。氮化结束后检查试样，若氮化层深度不足或者氮化层不均匀，可进行二次氮化，即重复上述氮化过程，之至氮化结果合格。本发明氮化后GH901氮化层深度可达到0.06-0.1mm，氮化层硬度≥750HV；GH4169氮化层深度可达到0.03mm，氮化层硬度≥850HV。CN108103432ACN108103432A权利要求书1/1页1.一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：一、镍基高温合金工件装炉前添加催渗剂；二、在氮化温度为620～630℃的条件下，氮化保温48～50小时后取试样检查；若取试样检查后无渗层，氮化温度提高5℃，并重新添加催渗剂，每10小时添加一次催渗剂；三、氮化结束后检查试样，若氮化层深度不满足要求或者氮化层不均匀，重复步骤二的操作，直至氮化层深度满足要求或者氮化层均匀。2.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于所述的催渗剂为氯化胺。3.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于步骤二的整体氮化时间为100～120小时。4.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于初始氮化温度为625℃。5.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于在氮化温度为625～630℃的条件下，氮化保温50小时后取试样检查。6.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于在氮化温度为620～625℃的条件下，氮化保温50小时后取试样检查。7.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于镍基高温合金为GH901。8.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于镍基高温合金为GH4169。9.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于若氮化层深度不足是指：若镍基高温合金工件为GH901，则氮化层深度要求满足≥0.05mm。10.根据权利要求1所述的一种镍基高温合金的氮化方法，其特征在于若氮化层深度不足是指：若镍基高温合金工件为GH901，则氮化层深度要求满足≥0.02mm。2CN108103432A说明书1/3页一种镍基高温合金的氮化方法技术领域[0001]本发明涉及一种镍基高温合金的氮化工艺方法。尤其涉及GH901和GH4169这两种镍基高温合金的氮化工艺。背景技术[0002]高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料；并具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。高温合金为单一奥氏体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用可靠性，且高温合金的合金化程度较高，基于上述性能特点，又被称为“超合金”，是广泛应用于航空、航天、石油、化工、舰船的一种重要材料。按基体元素来分，高温合金又分为铁基、镍基、钴基等高温合金。铁基高温合金使用温度一般只能达到750～780℃，对于在更高温度下使用的耐热部件，则采用镍基和难熔金属为基的合金。镍基高温合金在整个高温合金领域占有特殊重要的地位，它广泛地用来制造航空喷气发动机、各种工业燃气轮机最热端部件。氮化是使氮原子渗入钢的表面，形成富氮硬化层的一种化学热处理工艺，氮化后的零件具有：(1)高的硬度和耐磨性；(2)高的疲劳强度；(3)变形小；(4)高的抗咬合性；(5)高的抗腐蚀性能等一系列优点。对于镍基高温合金来说，基于上述性能特点，高温合金氮化极其困难，甚至无法实现氮化，其氮化工艺研究一直都是热处理行业的难点。发明内容[0003]本发明为了解决镍基高温合金，尤其是GH901和GH4169这两种镍基高温合金氮化困难的问题，提供一种新的氮化工艺。[0004]本发明为了解决上述技术问题采取的技术方案是：通过