钛板及钛合金板的表面处理，一直是困扰各钛厂家的难题，随着人们对钛知识了解的加深，加工处理技术也得到很大的提升。

钛板及钛合金板经等离子氮化（渗氮）后，使其表面硬度、耐磨性和在还原性介质中的耐蚀性有大幅度的提高，而且保持基体的原有的优良综合性能。在等离子氮化方面，我国广州有色金属研究院取得了显著的成绩。例如湿法冶金用的液槽加热盘管，采用离子氮化的钛合金盘管，安全，寿命长。又如化工萃酚生产关键设备的中和锅搅拌轴轴套，要求密封性好，采用离子氮化钛轴套，保证了密封性，生产稳定正常，安全运转时间延长10倍以上。再如，在脱硫的碱液循环管路上的阀芯、阀座，用1Cr18Ni9Ti材料制造，使用18天便损坏。采用离子氮化钛阀芯的气动阀芯、阀座，使用三年多仍完好无损。

天然气开采中，高压防硫采气井口装置是控制天然气生产的高压设备，其中关键部件井口平板阀密封部件的阀板、阀座，要求在高压（10~67MPa）下长期工作，短时间承受30~80MPa压力能安全可靠，启闭灵活，耐酸性介质腐蚀。另外还要求材质表面硬度大于45HRC，耐强力磨损，抗高速气流冲刷，耐高比压擦伤，摩擦系数低，密封比压小等综合性能。选择钛合金TC4和TA7制造平板阀密封部件，进行离子氮化处理解决了这一难题

离子氮化处理工艺：
处理温度：阀板880~900。C，阀座840~860。C
处理时间：6~8h
最大加热速度：15。C/min
最大冷却速度：18。C/min
反应气氛：N2与H2混合气体，并适当引入其他气体，如氧等
氮势：66%~90%
工作气压：3999~5332Pa
气体流量100~150L/h
电流密度：3~7mA/cm2
经现场试用证明，离子氮化处理的钛合金密封组合件的密封性好，可在高压下安全可靠运行。

钛合金等离子氮化能显著地提高表面硬度，940。C处理，纯钛硬度提高6~8倍，TC4和TA7均可提高3~4倍。即便在800。C下处理，其表面硬度也有明显提高。表面硬度的提高与氮化层相组成有关，以δ（TiN）相为主的氮化层表面硬度比以ζ（Ti2N）相为主的氮化层高得多。就是说氮化层表面硬度是由δ相和ζ相相对含量决定的。

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