316不銹鋼管氮化加工

2022-08-16 17:27:14 正佳不銹鋼

316不銹鋼管多用于強(qiáng)化學(xué)腐蝕的工況下，在醫(yī)藥、飲食等民用加工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。但由于硬度低、耐磨性差，使其在許多場(chǎng)合應(yīng)用受到限制。如零件處于相對(duì)摩擦工況時(shí)，耐磨性就成為突出矛盾。而氮化已經(jīng)成為316不銹鋼管表面強(qiáng)化方法的較好選擇。

氮化又稱滲氮，是在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝；常用的有氣體滲氮和離子滲氮。

1、氣體滲氮
傳統(tǒng)的氣體滲氮是把工件放入密封容器中，通以流動(dòng)的氨氣并加熱，保溫較長(zhǎng)時(shí)間后，氨氣熱分解產(chǎn)生活性氮原子，不斷吸附到工件表面，并擴(kuò)散滲入工件表層內(nèi)，從而改變表層的化學(xué)成分和組織，獲得優(yōu)良的表面性能。如果在滲氮過(guò)程中同時(shí)滲入碳以促進(jìn)氮的擴(kuò)散，則稱為氮碳共滲。
一般以提高金屬的耐磨性為主要目的，因此需要獲得高的表面硬度。滲氮后316不銹鋼管表面硬度可達(dá)HV850～1200。滲氮溫度低，工件畸變小，可用于精度要求高、又有耐磨要求的部件，如磨床主軸、氣缸套筒等。但由于滲氮層較薄，不適于承受重載的耐磨零件。

2、離子滲氮
又稱輝光滲氮，是利用輝光放電原理進(jìn)行的。把金屬工件作為陰極放入通有含氮介質(zhì)的負(fù)壓容器中，通電后介質(zhì)中的氮?dú)湓颖浑婋x，在陰陽(yáng)極之間形成等離子區(qū)。在等離子區(qū)強(qiáng)電場(chǎng)作用下，氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，加熱工件表面至所需溫度。由于離子的轟擊，工件表面產(chǎn)生原子濺射，因而得到凈化，同時(shí)由于吸附和擴(kuò)散作用，氮滲入工件316不銹鋼管表面。
與一般的氣體滲氮相比，離子滲氮的特點(diǎn)是：①可適當(dāng)縮短滲氮周期；②滲氮層脆性??；③可節(jié)約能源和氨的消耗量；④對(duì)不需要滲氮的部分可屏蔽起來(lái)，實(shí)現(xiàn)局部滲氮；⑤離子轟擊有凈化表面作用，能去除工件表面鈍化膜，可使不銹鋼焊管直接滲氮；⑥滲層厚度和組織可以控制。
需要注意的一點(diǎn)是，常規(guī)的離子氮化處理雖然會(huì)提高零件的表面硬度，但是會(huì)犧牲耐蝕性。而采用低溫離子氮化工藝，不僅不會(huì)影響耐蝕性，還會(huì)提高耐磨性，提高使用壽命。經(jīng)過(guò)低溫離子氮化處理316管材可以達(dá)到1000HV以上，滲層達(dá)到10~30um。