35CrMo钢是油田抽油杆常用材料,提高抽油杆的耐蚀性非常重要。渗氮技术在提高材料表面硬度和耐蚀性方面有很好的应用。国内外对35CrMo钢最常用的渗氮工艺是一次调质后再进行渗氮,这样形成的渗氮层耐蚀性和强度均会降低,应用范围受到限制。研究人员采用二次调质和脉冲等离子渗氮技术对35CrMo钢进行热处理,使渗氮层的化合物层直接获得较好的耐蚀性和较小的脆性,改善抽油杆的性能。
他们利用不同的回火温度、渗氮温度和N2与H2的比例,对35CrMo钢进行热处理,然后通过正交试验,分析这些参数对渗氮层耐蚀性的影响。结果显示,这些参数对渗氮层耐蚀性的影响从主到次依次为N2与H2的比例、预热处理回火温度、渗氮温度。最佳的耐蚀性工艺为回火温度550℃、渗氮温度540℃、N2∶H2为1∶5。二次亚温调质渗氮后获得的渗氮层的白亮层组织以γ'相为主且含少量的ε相和α-Fe(N)相,或者只有γ'相和α-Fe(N)相。这样的组织具有较好的韧性和较小的脆性,耐蚀性很好。