Tubos de aço inoxidável de paredes espessas têm muitas vantagens, como resistência à oxidação em altas temperaturas, forte resistência à corrosão, boa plasticidade, excelente desempenho de soldagem, etc., e são amplamente utilizados em vários campos industriais civis. No entanto, devido à baixa dureza e baixa resistência ao desgaste do aço inoxidável, sua aplicação em muitas ocasiões será limitada, especialmente em um ambiente onde existem múltiplos fatores como corrosão, desgaste e carga pesada e afetam uns aos outros, a vida útil do aço inoxidável. materiais de aço inoxidável serão significativamente reduzidos. Então, como aumentar a dureza da superfície de tubos de aço inoxidável de paredes espessas?

Agora existe um método para aumentar a dureza superficial de tubos de paredes espessas por nitretação iônica para melhorar a resistência ao desgaste e, assim, prolongar sua vida útil. No entanto, os tubos de aço inoxidável austenítico não podem ser reforçados por mudança de fase, e a nitretação iônica convencional tem uma alta temperatura de nitretação, que é superior a 500°C. Os nitretos de cromo precipitarão na camada de nitretação, tornando a matriz de aço inoxidável pobre em cromo. Embora a dureza da superfície aumente significativamente, a resistência à corrosão da superfície do tubo também será severamente enfraquecida, perdendo assim as características dos tubos de aço inoxidável de paredes espessas.

O uso de equipamento de nitretação iônica pulsada DC para tratar tubos de aço austeníticos com nitretação iônica de baixa temperatura pode aumentar a dureza superficial de tubos de aço de paredes espessas, mantendo a resistência à corrosão inalterada, aumentando assim sua resistência ao desgaste. Em comparação com as amostras tratadas com nitretação iônica à temperatura de nitretação convencional, a comparação dos dados também é muito óbvia.

O experimento foi realizado em um forno de nitretação iônica pulsada de 30kW DC. Os parâmetros da fonte de alimentação de pulso DC são tensão ajustável de 0 a 1000 V, ciclo de trabalho ajustável de 15% a 85% e frequência de 1 kHz. O sistema de medição de temperatura é medido por um termômetro infravermelho IT-8. O material da amostra é um tubo de aço inoxidável austenítico 316 de paredes espessas e sua composição química é 0,06 carbono, 19,23 cromo, 11,26 níquel, 2,67 molibdênio, 1,86 manganês e o restante é ferro. O tamanho da amostra é Φ24mm×10mm. Antes do experimento, as amostras foram polidas com lixa d'água para remover manchas de óleo, depois limpas e secas com álcool e, em seguida, colocadas no centro do disco catódico e aspiradas abaixo de 50Pa.

A microdureza da camada nitretada pode até atingir acima de 1150HV quando a nitretação iônica é realizada em tubos soldados de aço inoxidável austenítico 316 em baixas temperaturas e temperaturas convencionais de nitretação. A camada nitretada obtida pela nitretação iônica em baixa temperatura é mais fina e possui alto gradiente de dureza. Após a nitretação iônica em baixa temperatura, a resistência ao desgaste do aço austenítico pode ser aumentada em 4-5 vezes e a resistência à corrosão permanece inalterada. Embora a resistência ao desgaste possa ser aumentada em 4-5 vezes pela nitretação iônica na temperatura de nitretação convencional, a resistência à corrosão dos tubos de aço inoxidável austenítico de paredes espessas será reduzida até certo ponto porque os nitretos de cromo precipitarão na superfície.