Таўстасценныя трубы з нержавеючай сталі маюць шмат пераваг, такіх як устойлівасць да высокатэмпературнага акіслення, моцная каразійная стойкасць, добрая пластычнасць, выдатныя характарыстыкі зваркі і г.д., і шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах грамадзянскай прамысловасці. Аднак з-за нізкай цвёрдасці і нізкай зносаўстойлівасці нержавеючай сталі яе прымяненне ў многіх выпадках будзе абмежавана, асабліва ў асяроддзі, дзе існуе мноства фактараў, такіх як карозія, знос і вялікія нагрузкі, якія ўплываюць адзін на аднаго, тэрмін службы матэрыялы з нержавеючай сталі будуць значна скарочаныя. Такім чынам, як павысіць цвёрдасць паверхні таўстасценных труб з нержавеючай сталі?

У цяперашні час існуе метад павышэння павярхоўнай цвёрдасці таўстасценных труб шляхам іённага азатавання для павышэння зносаўстойлівасці і тым самым падаўжэння тэрміну іх службы. Аднак трубы з аўстэнітнай нержавеючай сталі немагчыма ўмацаваць зменай фазы, а звычайнае іённае азатаванне мае высокую тэмпературу азатавання, якая перавышае 500°C. Нітрыды хрому будуць выпадаць у асадак у пласце азотавання, што робіць матрыцу з нержавеючай сталі беднай хромам. У той час як цвёрдасць паверхні значна павялічваецца, устойлівасць паверхні трубы да карозіі таксама будзе моцна аслаблена, што прывядзе да страты характарыстык таўстасценных труб з нержавеючай сталі.

Выкарыстанне абсталявання для імпульснага іённага азатавання пастаяннага току для апрацоўкі аўстенітных сталёвых труб нізкатэмпературным іённым азотаваннем можа павысіць цвёрдасць паверхні таўстасценных сталёвых труб, захоўваючы пры гэтым нязменную каразійную ўстойлівасць, тым самым павялічваючы іх зносаўстойлівасць. У параўнанні з узорамі, апрацаванымі іённым азотаваннем пры звычайнай тэмпературы азотавання, параўнанне даных таксама вельмі відавочнае.

Эксперымент праводзіўся ў печы для імпульснага іённага азатавання пастаяннага току магутнасцю 30 кВт. Параметры імпульснага блока пастаяннага току: рэгуляванае напружанне 0-1000 В, рэгуляваны працоўны цыкл 15%-85% і частата 1 кГц. Сістэма вымярэння тэмпературы ажыццяўляецца інфрачырвоным тэрмометрам ІТ-8. Матэрыял узору - аўстэнітная труба з таўстасценнай нержавеючай сталі 316, а яе хімічны склад - 0,06 вугляроду, 19,23 хрому, 11,26 нікеля, 2,67 малібдэна, 1,86 марганца, а астатняе - жалеза. Памер выбаркі Φ24 мм × 10 мм. Перад эксперыментам узоры па чарзе паліравалі воднай наждачнай паперай, каб выдаліць алейныя плямы, затым ачышчалі і высушвалі спіртам, пасля чаго змяшчалі ў цэнтр катоднага дыска і пыласосілі да ціску ніжэй за 50 Па.

Мікрацвёрдасць азотаванага пласта можа нават дасягаць вышэй за 1150HV, калі іённае азотаванне праводзіцца на зварных трубах з аўстэнітнай нержавеючай сталі 316 пры нізкіх тэмпературах і звычайных тэмпературах азотавання. Азотированный пласт, атрыманы пры нізкатэмпературным іённым азатаванні, больш тонкі і мае высокі градыент цвёрдасці. Пасля нізкатэмпературнага іённага азотавання зносаўстойлівасць аўстэнітнай сталі можа быць павялічана ў 4-5 разоў, а каразійная стойкасць застаецца нязменнай. Нягледзячы на ​​тое, што зносаўстойлівасць можа быць павялічана ў 4-5 разоў шляхам іённага азатавання пры звычайнай тэмпературы азотавання, устойлівасць да карозіі таўстасценных труб з аўстэнітнай нержавеючай сталі будзе ў пэўнай ступені зніжана, таму што на паверхні будуць выпадаць нітрыды хрому.