耐热钢具有较高的高温强度和良好的加工性能,广泛的用于火力发电机组的部件。为了提高机组效率,蒸汽参数在不断的提高,因此,对材料的使用性能要求也在不断提高。例如：用于超超临界汽轮机组的汽缸螺栓,不但要求具有足够高的高温强度和韧性,而且要求良好的抗腐蚀和耐磨性能。而这些要求往往是互相矛盾的,提高高温强度的同时抗腐蚀和耐磨性能就要降低,由于这些原因,火力发电厂不断发生汽轮机组的汽缸螺栓咬死的现象。因此研究汽缸螺栓防咬死表面防护层显得非常迫切和必要。本文选用广泛用于超临界和超超临界汽轮机组汽缸螺栓的1Cr11MoNiW1VNbN耐热钢作为基体材料,通过高温盐浴渗铬的方法,改善该钢的耐磨、耐蚀和抗氧化性能,以期望延长高温螺栓的使用寿命,防止螺栓在一个大修期内出现咬死现象。本文通过理论分析和实验研究,选择出满足要求的盐浴渗铬温度和保温时间,通过金相观察、计算相图分析、显微硬度测试、纳米压痕测试、X射线衍射分析、扫描电子显微镜和能谱分析、摩擦磨损性能测试、动电位极化曲线测试、盐水浸泡实验、高温氧化性能测试等,研究了盐浴渗铬对1Cr11MoNiW1VNbN母材的显微组织结构、硬度、耐磨性、耐蚀性和高温氧化性能的影响。研究结果表明,渗层厚度满足要求的渗铬工艺为：910℃保温6h。渗铬后经过热处理(910℃淬火,保温半小时；650℃回火,保温三小时),基体组织为马氏体。渗层主要由Fe-Cr固溶体和Cr23C6组成,渗层Cr浓度达到20%。虽然渗层是铁素体组织,晶粒粗大,在显微硬度和纳米压痕测试中显示低硬度,但具有高的韧性。渗层的摩擦系数低,可以较好的防止出现粘着磨损,耐磨性得到了大幅度提高,母材的磨损率是渗层的19.4倍。在动电位极化曲线测试中,渗层表现出明显的钝化行为,并在盐水浸泡实验中表现出良好的耐蚀性。高温氧化过程中,渗层的氧化增重缓慢,氧化膜致密,有优异的抗氧化性能。由此可以得出以下结论：盐浴渗铬明显改善了母材的抗腐蚀和粘着磨损性能,可以有效的防止螺栓的高温咬死现象发生。