橢圓形人孔的表面熱處理工藝詳解

　　顧名思義，橢圓形人孔材料的表面熱處理是指僅對(duì)金屬材料的表面進(jìn)行熱處理，而材料內(nèi)部的組織和性能不發(fā)生變化，從而僅使材料表面獲得 殊性能的工藝過(guò)程。一般情況下，表面熱處理分為兩大類：即表面淬火和表面化學(xué)熱處理。表面淬火時(shí)，僅材料表面的組織有變化，即表面出現(xiàn)淬硬馬氏體組織。表面化學(xué)熱處理時(shí)，材料表面的組織不 變化，而且化學(xué)成分也發(fā)生了變化。

　　橢圓形人孔表面熱處理主要是用來(lái)改變金屬材料表面的耐磨性和耐蝕性，而內(nèi)部則保持著正常的綜合機(jī)械性能。有這種性能要求的情況有時(shí)僅靠選用材料來(lái)實(shí)現(xiàn)是比較困難的。這種熱處理方法在管道工程上的應(yīng)用并不多，僅一些閥門的運(yùn)動(dòng)部件(如閥桿)會(huì)用到這些熱處理方法。

　　1、橢圓形人孔表面淬火熱處理

　　將金屬表面加熱到淬火溫度以上，然后快速冷卻使金屬表面得到淬硬組織的過(guò)程叫表面淬火。通常采用的表面淬火方法有感應(yīng)加熱表面淬火方法和火焰加熱表面淬火方法兩種。

　　感應(yīng)加熱表面淬火方法通常是以交變電磁場(chǎng)作為加熱手段，因此它具有加熱速度快、加熱均勻、加熱溫度易控制等優(yōu)點(diǎn)，故得到的表面淬火質(zhì)量較好。但它需要復(fù)雜的專用設(shè)備，投資較高，對(duì)于具有復(fù)雜外形的產(chǎn)品，加熱線圈調(diào)整較難，故它通常適用于大批量、外形簡(jiǎn)單的產(chǎn)品表面熱處理。

　　火焰加熱表面淬火方法是利用氧-乙炔氣等燃料燃燒而對(duì)材料進(jìn)行加熱，因此它的加熱速度較慢且不均勻，得到的橢圓形人孔表面淬火質(zhì)量不如感應(yīng)加熱法。但它無(wú)需較貴的專用設(shè)備，操作比較靈活，故可用于小批量、具有復(fù)雜外形產(chǎn)品的表面淬火。

　　表面淬火僅能提高材料表面的硬度和耐磨性，而其耐蝕性和抗疲勞性比較差，故閥門運(yùn)動(dòng)部件如閥桿現(xiàn)在已很少采用這種熱處理方法了。

　　2、橢圓形人孔表面化學(xué)熱處理

　　將橢圓形人孔放入 定的介質(zhì)中，對(duì)它們加熱、保溫，使欲滲入的元素以活性原子狀態(tài)進(jìn)入材料的表層中，以達(dá)到改善材料表面性能的過(guò)程叫表面化學(xué)熱處理。工程中用的較多的是滲碳、滲氮、滲鉻和滲鋁。

　　滲碳方法通常是將被滲產(chǎn)品放置在一氧化碳的氣體介質(zhì)中，然后加熱到產(chǎn)品的奧氏體轉(zhuǎn)化溫度并進(jìn)行保溫，從而使從一氧化碳中分解出的碳原子滲入材料表層中的過(guò)程。此時(shí)碳原子既可能以固溶方式存在，又可能以滲碳體的形式存在。滲碳后進(jìn)一步進(jìn)行表面淬火可獲得比表面淬火具有 耐磨性的材料表面，此時(shí)橢圓形人孔材料表面的抗疲勞性也有少量的提高，但其耐蝕性尚差。

　　滲氮方法通常是將被滲產(chǎn)品放置在無(wú)水氨氣中，然后加熱到500℃~560℃并進(jìn)行保溫，從而使氨氣中分解出的氮原子滲入到材料表層的過(guò)程。滲氮后的金屬表面既具有較高的硬度和耐磨性，又具有較好的耐蝕性和抗疲勞性。但是，由于滲氮溫度較低，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，而且表層的氮化物較脆，故常常用氰化(即碳、氮共滲，但以滲氮為主)來(lái)代替。許多閥門制造商的閥桿都采用了滲氮或碳、氮共滲的熱處理方法。

　　在近幾年與國(guó)外的橢圓形人孔制造商接觸過(guò)程中，閥桿滲鉻的熱處理用的比較多，尤其是高壓閥門中，除對(duì)閥桿的硬度和耐磨性有較高的要求外，閥桿的韌性、抗疲勞性、耐蝕性都有較高的要求，在這方面滲鉻則比滲氮或氰化 具有優(yōu)越性。

　　橢圓形人孔的滲鋁主要是用來(lái)抗腐蝕的。鋼材滲鋁后，會(huì)在表面形成一層Al2O3薄膜，這個(gè)薄膜的化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性都比較好，附著力也很強(qiáng)，用在抗高溫硫、高或低溫硫化氫、環(huán)烷酸、高溫氧化等腐蝕介質(zhì)中都表現(xiàn)了良好的 性能。表面滲鋁的材料是一種良好的石油化工生產(chǎn)中的 材料，故該工藝一經(jīng)推出，很快得到了推廣應(yīng)用。但對(duì)于工藝管道來(lái)說(shuō)，存在著現(xiàn)場(chǎng)大量焊接的問(wèn)題，而滲鋁鋼在焊接后，橢圓形人孔焊縫處的滲鋁層會(huì)被破壞，從而在焊縫處形成了 的薄弱區(qū)，目前滲鋁鋼的焊接問(wèn)題尚在研究中。