Os tubos de aceiro inoxidable de paredes grosas teñen moitas vantaxes, como a resistencia á oxidación a altas temperaturas, unha forte resistencia á corrosión, unha boa plasticidade, un excelente rendemento de soldadura, etc., e son amplamente utilizados en varios campos industriais civís. Non obstante, debido á baixa dureza e á baixa resistencia ao desgaste do aceiro inoxidable, a súa aplicación en moitas ocasións será limitada, especialmente nun ambiente onde existen múltiples factores, como a corrosión, o desgaste e a carga pesada, que afectan entre si, a vida útil do os materiais de aceiro inoxidable acurtaranse significativamente. Entón, como aumentar a dureza da superficie dos tubos de aceiro inoxidable de paredes grosas?

Agora existe un método para aumentar a dureza superficial dos tubos de paredes grosas mediante a nitruración iónica para mellorar a resistencia ao desgaste e así prolongar a súa vida útil. Non obstante, os tubos de aceiro inoxidable austenítico non se poden reforzar polo cambio de fase e a nitruración iónica convencional ten unha temperatura de nitruración elevada, que é superior a 500 °C. Os nitruros de cromo precipitarán na capa de nitruración, facendo que a matriz de aceiro inoxidable sexa pobre en cromo. Aínda que a dureza superficial aumenta significativamente, a resistencia á corrosión superficial do tubo tamén se verá moi debilitada, perdendo así as características dos tubos de aceiro inoxidable de paredes grosas.

O uso de equipos de nitruración de ións por pulso de CC para tratar tubos de aceiro austenítico con nitruración de ións a baixa temperatura pode mellorar a dureza superficial dos tubos de aceiro de paredes grosas mantendo inalterada a resistencia á corrosión, aumentando así a súa resistencia ao desgaste. En comparación coas mostras tratadas con nitruración iónica a temperatura de nitruración convencional, a comparación de datos tamén é moi obvia.

O experimento realizouse nun forno de nitruración de ións por pulso de 30 kW de CC. Os parámetros da fonte de alimentación de pulso de CC son tensión axustable 0-1000V, ciclo de traballo axustable 15%-85% e frecuencia 1kHz. O sistema de medición da temperatura é medido por un termómetro infravermello IT-8. O material da mostra é un tubo de aceiro inoxidable austenítico de paredes grosas 316 e a súa composición química é de 0,06 carbono, 19,23 de cromo, 11,26 de níquel, 2,67 de molibdeno, 1,86 de manganeso e o resto de ferro. O tamaño da mostra é Φ24mm × 10mm. Antes do experimento, as mostras foron pulidas con papel de lixa de auga á súa vez para eliminar as manchas de aceite, despois limpadas e secadas con alcohol, e despois colocáronse no centro do disco do cátodo e pasáronse ao aspirador a menos de 50 Pa.

A microdureza da capa de nitruración pode chegar incluso a superar os 1150HV cando a nitruración iónica se realiza en tubos soldados de aceiro inoxidable austenítico 316 a baixas temperaturas e temperaturas de nitruración convencionais. A capa nitrurada obtida pola nitruración iónica a baixa temperatura é máis delgada e ten un alto gradiente de dureza. Despois da nitruración de ións a baixa temperatura, a resistencia ao desgaste do aceiro austenítico pódese aumentar 4-5 veces e a resistencia á corrosión permanece inalterada. Aínda que a resistencia ao desgaste pode mellorarse 4-5 veces mediante a nitruración iónica á temperatura de nitruración convencional, a resistencia á corrosión dos tubos de paredes grosas de aceiro inoxidable austenítico reducirase ata certo punto porque os nitruros de cromo precipitarán na superficie.