Tykkvæggede rustfri stålrør har mange fordele, såsom højtemperaturoxidationsbestandighed, stærk korrosionsbestandighed, god plasticitet, fremragende svejseydelse osv., og er meget udbredt i forskellige civile industrielle områder. Men på grund af den lave hårdhed og lave slidstyrke af rustfrit stål vil dets anvendelse i mange tilfælde være begrænset, især i et miljø, hvor flere faktorer såsom korrosion, slid og tung belastning eksisterer og påvirker hinanden, levetiden på rustfrit stålmaterialer vil blive væsentligt forkortet. Så hvordan øger man hårdheden af ​​overfladen af ​​tykvæggede rustfri stålrør?

Nu er der en metode til at øge overfladehårdheden af ​​tykvæggede rør ved ionitrering for at forbedre slidstyrken og dermed forlænge dets levetid. Austenitiske rustfri stålrør kan dog ikke forstærkes ved faseskift, og konventionel ionitrering har en høj nitreringstemperatur, som er højere end 500°C. Chromnitrider vil udfældes i nitreringslaget, hvilket gør den rustfri stålmatrix chromfattig. Mens overfladehårdheden øges væsentligt, vil rørets overfladekorrosionsbestandighed også blive alvorligt svækket, hvorved egenskaberne fra tykvæggede rustfri stålrør mistes.

Brugen af ​​DC-impulsionnitreringsudstyr til at behandle austenitiske stålrør med lavtemperatur-ionnitrering kan øge overfladehårdheden af ​​tykvæggede stålrør, samtidig med at korrosionsbestandigheden holdes uændret og derved øge deres slidstyrke. Sammenlignet med de ionnitreringsbehandlede prøver ved konventionel nitreringstemperatur er datasammenligningen også meget indlysende.

Forsøget blev udført i en 30 kW DC pulsionnitreringsovn. Parametrene for DC-pulsstrømforsyningen er justerbar spænding 0-1000V, justerbar driftscyklus 15%-85% og frekvens 1kHz. Temperaturmålesystemet måles med et infrarødt termometer IT-8. Materialet i prøven er austenitisk 316 tykvægget rustfrit stålrør, og dets kemiske sammensætning er 0,06 kulstof, 19,23 krom, 11,26 nikkel, 2,67 molybdæn, 1,86 mangan, og resten er jern. Prøvestørrelsen er Φ24mm×10mm. Før eksperimentet blev prøverne poleret med vandsandpapir på skift for at fjerne oliepletter, derefter renset og tørret med alkohol og derefter placeret i midten af ​​katodeskiven og støvsuget til under 50 Pa.

Mikrohårdheden af ​​det nitrerede lag kan endda nå over 1150HV, når ionnitrering udføres på austenitiske 316 rustfri stål-svejsede rør ved lave temperaturer og konventionelle nitreringstemperaturer. Det nitrerede lag opnået ved lavtemperatur-ionnitrering er tyndere og har en høj hårdhedsgradient. Efter lavtemperatur-ionnitrering kan slidstyrken af ​​austenitisk stål øges med 4-5 gange, og korrosionsbestandigheden forbliver uændret. Selvom slidstyrken kan øges med 4-5 gange ved ionnitrering ved konventionel nitreringstemperatur, vil korrosionsbestandigheden af ​​austenitiske rustfri stål tykvæggede rør til en vis grad blive reduceret, fordi chromnitrider vil udfældes på overfladen.