Țevile din oțel inoxidabil cu pereți groși au multe avantaje, cum ar fi rezistența la oxidare la temperaturi înalte, rezistența puternică la coroziune, plasticitatea bună, performanța excelentă de sudare etc. și sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii industriale civile. Cu toate acestea, datorită durității scăzute și rezistenței scăzute la uzură a oțelului inoxidabil, aplicarea acestuia în multe ocazii va fi limitată, în special într-un mediu în care există mai mulți factori, cum ar fi coroziunea, uzura și sarcina mare, care se afectează reciproc, durata de viață a materialele din oțel inoxidabil vor fi scurtate semnificativ. Deci, cum să creșteți duritatea suprafeței țevilor din oțel inoxidabil cu pereți groși?

Acum există o metodă de a crește duritatea suprafeței țevilor cu pereți groși prin nitrurare ionică pentru a îmbunătăți rezistența la uzură și, astfel, a prelungi durata de viață a acesteia. Cu toate acestea, țevile din oțel inoxidabil austenitic nu pot fi întărite prin schimbarea fazei, iar nitrurarea ionică convențională are o temperatură de nitrurare ridicată, care este mai mare de 500°C. Nitrururile de crom vor precipita în stratul de nitrurare, făcând matricea din oțel inoxidabil săracă în crom. În timp ce duritatea suprafeței crește semnificativ, rezistența la coroziune a țevii va fi, de asemenea, puternic slăbită, pierzând astfel caracteristicile țevilor din oțel inoxidabil cu pereți groși.

Utilizarea echipamentelor de nitrurare ionică cu impuls DC pentru a trata țevile de oțel austenitic cu nitrurare ionică la temperatură joasă poate spori duritatea suprafeței țevilor de oțel cu pereți groși, păstrând în același timp rezistența la coroziune neschimbată, crescând astfel rezistența la uzură. În comparație cu probele tratate cu nitrurare ionică la temperatura convențională de nitrurare, comparația datelor este, de asemenea, foarte evidentă.

Experimentul a fost efectuat într-un cuptor de nitrurare cu ioni în impulsuri de 30 kW DC. Parametrii sursei de alimentare cu impulsuri CC sunt tensiunea reglabilă 0-1000V, ciclul de lucru reglabil 15%-85% și frecvența 1kHz. Sistemul de măsurare a temperaturii este măsurat de un termometru cu infraroșu IT-8. Materialul probei este țeavă din oțel inoxidabil austenitic 316 cu pereți groși, iar compoziția sa chimică este 0,06 carbon, 19,23 crom, 11,26 nichel, 2,67 molibden, 1,86 mangan, iar restul este fier. Dimensiunea eșantionului este Φ24mm×10mm. Înainte de experiment, probele au fost lustruite pe rând cu hârtie șmirghel cu apă pentru a îndepărta petele de ulei, apoi curățate și uscate cu alcool, apoi plasate în centrul discului catodic și aspirate la sub 50 Pa.

Microduritatea stratului nitrurat poate ajunge chiar și peste 1150HV atunci când nitrurarea ionică este efectuată pe țevi sudate din oțel inoxidabil 316 austenitic la temperaturi scăzute și la temperaturi convenționale de nitrurare. Stratul nitrurat obținut prin nitrurare ionică la temperatură joasă este mai subțire și are un gradient de duritate ridicat. După nitrurarea ionică la temperatură joasă, rezistența la uzură a oțelului austenitic poate fi crescută de 4-5 ori, iar rezistența la coroziune rămâne neschimbată. Deși rezistența la uzură poate fi sporită de 4-5 ori prin nitrurarea ionică la temperatura convențională de nitrurare, rezistența la coroziune a țevilor cu pereți groși din oțel inoxidabil austenitic va fi redusă într-o anumită măsură deoarece nitrururile de crom vor precipita la suprafață.