Ryðfrítt stálrör með þykkum veggjum hefur marga kosti, svo sem oxunarþol við háan hita, sterka tæringarþol, góða mýkt, framúrskarandi suðuafköst osfrv., og eru mikið notaðar á ýmsum sviðum borgaralegra iðnaðar. Hins vegar, vegna lítillar hörku og lítillar slitþols ryðfríu stáli, mun notkun þess í mörgum tilfellum vera takmörkuð, sérstaklega í umhverfi þar sem margir þættir eins og tæringu, slit og mikið álag eru til staðar og hafa áhrif hver á annan, endingartími ryðfríu stáli efni mun styttast verulega. Svo, hvernig á að auka hörku yfirborðs þykkveggja ryðfríu stálröra?

Nú er til aðferð til að auka yfirborðshörku þykkveggja röra með jónnítrun til að bæta slitþol og lengja þannig endingartíma þeirra. Hins vegar er ekki hægt að styrkja austenítískt ryðfrítt stálrör með fasabreytingum og hefðbundin jónnitríð hefur hátt nítrunarhitastig, sem er hærra en 500°C. Krómnítríð falla út í nítrunarlaginu, sem gerir ryðfríu stál fylkið króm lélegt. Þó að yfirborðshörkja sé verulega aukin, mun yfirborðstæringarþol pípunnar einnig veikjast verulega og þar með missa eiginleika þykkveggaðra ryðfríu stálröra.

Notkun DC-púlsjóna-nítrunarbúnaðar til að meðhöndla austenítísk stálpípur með lághitajónnitríði getur aukið yfirborðshörku þykkveggja stálpípa á sama tíma og tæringarþolið er óbreytt og þar með aukið slitþol þeirra. Í samanburði við jónnítrunarmeðhöndluð sýni við hefðbundið nítrunarhitastig er gagnasamanburðurinn líka mjög augljós.

Tilraunin var gerð í 30kW DC púlsjón nitriding ofni. Færibreytur DC púlsaflgjafans eru stillanleg spenna 0-1000V, stillanleg vinnulota 15% -85% og tíðni 1kHz. Hitamælingarkerfið er mælt með innrauðum hitamæli IT-8. Efni sýnisins er austenítískt 316 þykkveggað ryðfrítt stálrör og efnasamsetning þess er 0,06 kolefni, 19,23 króm, 11,26 nikkel, 2,67 mólýbden, 1,86 mangan og afgangurinn er járn. Sýnisstærðin er Φ24mm × 10mm. Fyrir tilraunina voru sýnin pússuð með vatnssandpappír til að fjarlægja olíubletti, síðan hreinsuð og þurrkuð með spritti og síðan sett í miðju bakskautsskífunnar og ryksuguð niður í 50Pa.

Örhörku nítruðu lagsins getur jafnvel náð yfir 1150HV þegar jónnítrun er framkvæmd á austenitískum 316 ryðfríu stáli soðnum rörum við lágt hitastig og hefðbundið nítrunarhitastig. Nítrað lagið sem fæst með lághitajónun er þynnra og hefur mikinn hörkustig. Eftir lághita jónnitríð er hægt að auka slitþol austenítísks stáls um 4-5 sinnum og tæringarþolið helst óbreytt. Þó að hægt sé að auka slitþolið um 4-5 sinnum með jónnitríði við hefðbundið nítrunarhitastig, mun tæringarþol austenítískra ryðfríu stáli þykkveggja röra minnka að vissu marki vegna þess að krómnítríð fellur út á yfirborðið.