જાડી-દિવાલોવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઈપોના ઘણા ફાયદા છે, જેમ કે ઉચ્ચ-તાપમાન ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર, મજબૂત કાટ પ્રતિકાર, સારી પ્લાસ્ટિસિટી, ઉત્કૃષ્ટ વેલ્ડીંગ કામગીરી વગેરે, અને વિવિધ નાગરિક ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. જો કે, સ્ટેનલેસ સ્ટીલની ઓછી કઠિનતા અને ઓછા વસ્ત્રો પ્રતિકારને લીધે, ઘણી વખત તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત હશે, ખાસ કરીને એવા વાતાવરણમાં જ્યાં કાટ, વસ્ત્રો અને ભારે ભાર જેવા બહુવિધ પરિબળો અસ્તિત્વમાં છે અને એકબીજાને અસર કરે છે, તેની સર્વિસ લાઇફ. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ સામગ્રી નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકી કરવામાં આવશે. તેથી, જાડા-દિવાલોવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઈપોની સપાટીની કઠિનતા કેવી રીતે વધારવી?

હવે વસ્ત્રોના પ્રતિકારમાં સુધારો કરવા અને આ રીતે તેની સર્વિસ લાઇફ વધારવા માટે આયન નાઇટ્રાઇડિંગ દ્વારા જાડી-દિવાલોવાળા પાઈપોની સપાટીની કઠિનતા વધારવાની પદ્ધતિ છે. જો કે, ઓસ્ટેનિટીક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઈપો તબક્કામાં ફેરફાર દ્વારા મજબૂત થઈ શકતી નથી, અને પરંપરાગત આયન નાઈટ્રાઈડિંગમાં ઉચ્ચ નાઈટ્રાઈડિંગ તાપમાન હોય છે, જે 500°C કરતા વધારે હોય છે. ક્રોમિયમ નાઇટ્રાઇડ્સ નાઇટ્રાઇડિંગ સ્તરમાં અવક્ષેપ કરશે, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ મેટ્રિક્સ ક્રોમિયમ-નબળું બનાવશે. જ્યારે સપાટીની કઠિનતા નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, ત્યારે પાઇપની સપાટીની કાટ પ્રતિકાર પણ ગંભીર રીતે નબળી પડી જશે, ત્યાં જાડા-દિવાલોવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઈપોની લાક્ષણિકતાઓ ગુમાવશે.

નીચા-તાપમાન આયન નાઈટ્રાઈડિંગ સાથે ઓસ્ટેનિટિક સ્ટીલ પાઈપોની સારવાર માટે ડીસી પલ્સ આયન નાઈટ્રાઈડિંગ સાધનોનો ઉપયોગ જાડા-દિવાલોવાળા સ્ટીલ પાઈપોની સપાટીની કઠિનતામાં વધારો કરી શકે છે જ્યારે કાટ પ્રતિકારને યથાવત રાખે છે, જેનાથી તેમના વસ્ત્રોના પ્રતિકારમાં વધારો થાય છે. પરંપરાગત નાઇટ્રાઇડિંગ તાપમાને આયન નાઇટ્રિડિંગ સારવાર કરાયેલા નમૂનાઓ સાથે સરખામણી કરીને, ડેટાની સરખામણી પણ ખૂબ જ સ્પષ્ટ છે.

આ પ્રયોગ 30kW DC પલ્સ આયન નાઈટ્રાઈડિંગ ફર્નેસમાં કરવામાં આવ્યો હતો. ડીસી પલ્સ પાવર સપ્લાયના પરિમાણો એડજસ્ટેબલ વોલ્ટેજ 0-1000V, એડજસ્ટેબલ ડ્યુટી સાયકલ 15%-85% અને ફ્રીક્વન્સી 1kHz છે. તાપમાન માપન સિસ્ટમ ઇન્ફ્રારેડ થર્મોમીટર IT-8 દ્વારા માપવામાં આવે છે. નમૂનાની સામગ્રી ઓસ્ટેનિટિક 316 જાડી-દિવાલોવાળી સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાઇપ છે, અને તેની રાસાયણિક રચના 0.06 કાર્બન, 19.23 ક્રોમિયમ, 11.26 નિકલ, 2.67 મોલિબડેનમ, 1.86 મેંગેનીઝ અને બાકીનું લોખંડ છે. નમૂનાનું કદ Φ24mm×10mm છે. પ્રયોગ પહેલાં, તેલના ડાઘ દૂર કરવા માટે નમૂનાઓને પાણીના સેન્ડપેપરથી પોલિશ કરવામાં આવ્યા હતા, પછી તેને આલ્કોહોલથી સાફ કરીને સૂકવવામાં આવ્યા હતા, અને પછી કેથોડ ડિસ્કની મધ્યમાં મૂકવામાં આવ્યા હતા અને 50Pa ની નીચે વેક્યુમ કરવામાં આવ્યા હતા.

જ્યારે ઓસ્ટેનિટિક 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ વેલ્ડેડ પાઈપો પર નીચા તાપમાને અને પરંપરાગત નાઈટ્રાઈડિંગ તાપમાને આયન નાઈટ્રાઈડિંગ કરવામાં આવે ત્યારે નાઈટ્રાઈડ લેયરની માઈક્રોહાર્ડનેસ 1150HVથી ઉપર પણ પહોંચી શકે છે. નીચા-તાપમાન આયન નાઈટ્રાઈડિંગ દ્વારા મેળવેલ નાઈટ્રાઈડ લેયર પાતળું હોય છે અને તેમાં ઉચ્ચ કઠિનતા ઢાળ હોય છે. નીચા-તાપમાન આયન નાઇટ્રાઇડિંગ પછી, ઓસ્ટેનિટિક સ્ટીલના વસ્ત્રો પ્રતિકારમાં 4-5 ગણો વધારો કરી શકાય છે, અને કાટ પ્રતિકાર યથાવત રહે છે. પરંપરાગત નાઇટ્રાઇડિંગ તાપમાને આયન નાઇટ્રાઇડિંગ દ્વારા વસ્ત્રો પ્રતિકાર 4-5 ગણો વધારી શકાય છે, તેમ છતાં, ઓસ્ટેનિટિક સ્ટેનલેસ સ્ટીલ જાડી-દિવાલવાળી પાઈપોનો કાટ પ્રતિકાર ચોક્કસ હદ સુધી ઘટશે કારણ કે ક્રોમિયમ નાઈટ્રાઈડ સપાટી પર અવક્ષેપ કરશે.