一种用于超超临界汽轮机1Cr11MoNiW1VNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高温快速渗铬的渗铬剂及其制备方法，特别是涉及一种用于超超临界汽轮机I Cr I IMoNi Wl VNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]超超临界汽轮机机组罩螺母材质为IcrllMoNiWlVNbN不锈钢材料在高温、湿热的服役环境下容易产生氧化产物和腐蚀产物，导致螺栓粘结咬死。为防止螺栓咬死需采取盐浴渗铬处理。为了降低成本，提高效率，将性能热处理及渗铬处理合为一序，故采取1030-1050°C温度区间快速渗铬，一般市面盐浴渗铬剂无法满足该高温区间快速渗铬。传统硼砂盐浴熔盐由无水硼砂、Cr203、Al粉组成，该成分熔盐流动性差、腐蚀性强、残盐不宜清理(熔盐可剥性差)等缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决传统硼砂盐浴熔盐流动性差、腐蚀性强和残盐不宜清理的问题，提供了一种用于超超临界汽轮机I Cr I IMoNi Wl VNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂及其制备方法。
[0004]一种用于超超临界汽轮机IcrllMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂由71份?73份的硼砂熔盐、13份?15份NaCl、9份?11份Cr2O3、3份?5份Al粉和占前四种物质总重量6%?8%的NaF组成。
[0005]—种用于超超临界汽轮机IcrllMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂制备方法按以下步骤进行:
[0006]一、取无水硼砂在400°C?450°C充分干燥，确保不含结晶水;将去除结晶水的硼砂熔盐装入干净的不锈钢罐中，硼砂熔盐体积不得超过不锈钢罐体积的2/3，硼砂熔盐加热到950°C?1000°C保温2h?3h，确保硼砂熔盐充分熔化流动，待硼砂熔盐空冷到室温后破碎成块体，得块状硼砂熔盐，储存待用。
[0007]二、按重量百分比取71份?73份步骤一得到的块状硼砂熔盐、13份?15份NaCl、9份?11份Cr2O3和3份?5份Al粉，得混合物;然后取混合物总重量6 %?8 %的NaF与得到的混合物充分混合均匀，得到渗铬剂熔盐；
[0008]本发明相对于现有技术其优点在于:
[0009]通过添加并调节中性基盐(NaCl)成分和活化剂含量，改良了传统硼砂盐浴成分，棚砂基盐粘桐度尚，加入中性NaCl可以降低恪盐的粘桐度，提尚恪盐流动性;NaF的加入可以提高熔盐活性，可以缩短渗铬时间，实现快速渗铬，同时NaF的加入还可以增加熔盐流动性，降低熔盐挥发的作用，从而获得了 IcrllMoNiWlVNbN不锈钢材料在1030-1050°C快速渗铬的渗铬剂，该渗铬剂具有较好的高温流动性、较低的高温腐蚀性、极低的挥发性以及较好的熔盐可剥性，实现了 I Cr I IMoNi Wl VNbN不锈钢材料在高温区间快速渗铬。本发明中涉及的渗铬剂在1025-1035°C温度下，渗铬处理的试样出炉后的粘盐量由135.3?140.2g降低为51.4?52.1g，粘盐量降低了62?65%，证明流动性提高；挥发面积为314?328cm2(0200mm)的熔池挥发熔盐高度由0.5?0.7cm降低为0.15?0.21cm，挥发量降低了70?73% ；试样冷却到室温后，试样上熔盐自剥面积由不到10%增加到85?90%，说明残盐更容易清理;在1025-1035°(3温度，渗铬处理3h工艺下，传统硼砂熔盐获得的碳化铬渗层约95 %腐蚀缺失，本发明涉及的渗铬剂获得的渗层100%保留，证明熔盐高温腐蚀性减弱。
[0010]本发明同时也可作为其他淬火温度在1000-1050°C的不锈钢渗铬参考。
【具体实施方式】
[0011]本发明技术方案不局限于以下所列举【具体实施方式】，还包括各【具体实施方式】间的任意组合。
[0012]【具体实施方式】一:本实施方式的一种用于超超临界汽轮机ICrI IMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂由71份?73份的硼砂熔盐、13份?15份NaCl、9份?11份Cr2O3、3份?5份Al粉和占前四种物质总重量6 %?8 %的NaF组成。
[0013]【具体实施方式】二:本实施方式的一种用于超超临界汽轮机ICrI IMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂制备方法按以下步骤进行:
[0014]一、取无水硼砂在400°C?450°C充分干燥，确保不含结晶水;将去除结晶水的硼砂熔盐装入干净的不锈钢罐中，硼砂熔盐体积不得超过不锈钢罐体积的2/3，硼砂熔盐加热到950°C?1000°C保温2h?3h，确保硼砂熔盐充分熔化流动，待硼砂熔盐空冷到室温后破碎成块体，得块状硼砂熔盐，储存待用。
[0015]二、按重量百分比取71份?73份步骤一得到的块状硼砂熔盐、13份?15份NaCl、9份?11份Cr2O3和3份?5份Al粉，得混合物;然后取混合物总重量6 %?8 %的NaF与得到的混合物充分混合均匀，得到渗铬剂熔盐；
[0016]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】二不同的是，无水硼砂干燥的温度为440°C。其他步骤与参数【具体实施方式】二相同。
[0017]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】二不同的是，硼砂熔盐加热到980°C保温2h。其他步骤与参数【具体实施方式】二相同。
[0018]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】二不同的是，步骤二按重量百分比取72份步骤一得到的块状硼砂熔盐、14份NaCl、10份Cr2O3和4份Al粉，得混合物。其他步骤与参数【具体实施方式】二相同。
[0019]实施例1
[0020]本实施例的一种用于超超临界汽轮机lCrllMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂制备方法按以下步骤进行:
[0021]—、取无水硼砂在450°C充分干燥，确保不含结晶水;将去除结晶水的硼砂熔盐装入干净的不锈钢罐中，硼砂熔盐体积不得超过不锈钢罐体积的2/3，硼砂熔盐加热到980°C保温2h，确保硼砂熔盐充分熔化流动，待硼砂熔盐空冷到室温后破碎成块体，得块状硼砂熔盐，储存待用。
[0022]二、按重量百分比取72份步骤一得到的块状硼砂熔盐、14份NaCKlO份Cr2O3和4份Al粉，得混合物;然后取混合物总重量7%的NaF与得到的混合物充分混合均匀，得到渗铬剂熔盐；
[0023]通过本实施例制得的渗铬剂能在在1030-1050°C快速渗铬，经测试得出渗铬剂在1035°C温度下，渗铬处理3h，表面积为118.4cm2的试样出炉后的粘盐量由135.3g降低为51.4g，粘盐量降低了62%，证明流动性提高;挥发面积为314cm2( Φ 200mm)的熔池挥发熔盐高度由0.5cm降低为0.15cm，挥发量降低了70%;试样冷却到室温后，试样上熔盐自剥面积由不到10%增加到约为90%，说明残盐更容易清理;熔盐高温腐蚀性:在1025-1035°C温度，渗铬处理3h工艺下，传统硼砂熔盐获得的碳化铬渗层约95%腐蚀缺失，本发明涉及的渗铬剂获得的渗层100%保留。
【主权项】
1.一种用于超超临界汽轮机ICrl IMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂，其特征在于:该渗铬剂由71份?73份的硼砂熔盐、13份?15份NaCl、9份?11份Cr203、3份?5份Al粉和占前四种物质总重量6%?8%的NaF组成。2.—种用于超超临界汽轮机ICrlIMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂制备方法其特征在于:该制备方法按以下步骤进行: 一、取无水硼砂在400°C?450°C充分干燥，确保不含结晶水;将去除结晶水的硼砂熔盐装入干净的不锈钢罐中，硼砂熔盐体积不得超过不锈钢罐体积的2/3，硼砂熔盐加热到950°C?1000°C保温2h?3h，确保硼砂熔盐充分熔化流动，待硼砂熔盐空冷到室温后破碎成块体，得块状硼砂熔盐，储存待用； 二、按重量百分比取71份?73份步骤一得到的块状硼砂熔盐、13份?15份NaCl、9份?11份Cr2O3和3份?5份Al粉，得混合物;然后取混合物总重量6 %?8 %的NaF与得到的混合物充分混合均匀，得到渗铬剂熔盐。3.根据权利要求2所述的一种用于超超临界汽轮机IcrllMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂制备方法其特征在于:无水硼砂干燥的温度为440°C。4.根据权利要求2所述的一种用于超超临界汽轮机IcrllMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂制备方法其特征在于:硼砂熔盐加热到980°C保温2h。5.根据权利要求2所述的一种用于超超临界汽轮机IcrllMoNiWlVNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂制备方法其特征在于:步骤二按重量百分比取72份步骤一得到的块状硼砂熔盐、14份NaCl、10份Cr2O3和4份Al粉，得混合物。
【专利摘要】一种用于超超临界汽轮机1Cr11MoNiW1VNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂及其制备方法，本发明涉及一种高温快速渗铬的渗铬剂及其制备方法，特别是涉及一种用于超超临界汽轮机1Cr11MoNiW1VNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂及其制备方法。本发明的目的是为了解决传统硼砂盐浴熔盐流动性差、腐蚀性强和残盐不宜清理的问题。本发明的一种用于超超临界汽轮机1Cr11MoNiW1VNbN材质高温快速渗铬的渗铬剂由71份～73份的无水硼砂、13份～15份NaCl、9份～11份Cr2O3、3份～5份Al粉和占前四种物质总重量6％～8％的NaF组成。本发明通过将上述物质物质进行混合即可得到本发明的渗铬剂，该方法简单、方便并且实现了在1025-1035℃温度下快速渗铬。
【IPC分类】C23C10/24
【公开号】CN105506545
【申请号】CN201610101450
【发明人】唐公民, 孙福民, 刘新新, 郭洁, 彭建强, 张小伍, 赵旭红, 高艳男, 王萍, 高维瑾
【申请人】哈尔滨汽轮机厂有限责任公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年2月24日