Цеви од нерђајућег челика са дебелим зидовима имају многе предности, као што су отпорност на оксидацију при високим температурама, јака отпорност на корозију, добра пластичност, одличне перформансе заваривања итд., И широко се користе у различитим цивилним индустријским областима. Међутим, због ниске тврдоће и ниске отпорности на хабање нерђајућег челика, његова примена у многим приликама ће бити ограничена, посебно у окружењу где постоји више фактора као што су корозија, хабање и велико оптерећење и утичу једни на друге, на век трајања материјали од нерђајућег челика ће бити знатно скраћени. Дакле, како повећати тврдоћу површине цеви од нерђајућег челика са дебелим зидовима?

Сада постоји метод за повећање површинске тврдоће цеви са дебелим зидовима јонским нитрирањем како би се побољшала отпорност на хабање и тиме продужио век трајања. Међутим, аустенитне цеви од нерђајућег челика не могу се ојачати променом фазе, а конвенционално јонско нитрирање има високу температуру нитрирања, која је виша од 500°Ц. Нитриди хрома ће се таложити у слоју за нитрирање, чинећи матрицу од нерђајућег челика сиромашном хромом. Док је површинска тврдоћа значајно повећана, отпорност на површинску корозију цеви ће такође бити озбиљно ослабљена, чиме ће се изгубити карактеристике цеви од нерђајућег челика са дебелим зидовима.

Употреба опреме за ионско нитрирање ДЦ импулса за третирање аустенитних челичних цеви нитро-температурним јонским нитрирањем може побољшати површинску тврдоћу челичних цеви са дебелим зидовима, задржавајући отпорност на корозију непромењеном, чиме се повећава њихова отпорност на хабање. У поређењу са узорцима третираним јонским нитрирањем на конвенционалној температури нитрирања, поређење података је такође веома очигледно.

Експеримент је изведен у 30кВ ДЦ пулсној пећи за јонско нитрирање. Параметри ДЦ импулсног напајања су подесиви напон 0-1000В, подесиви радни циклус 15%-85% и фреквенција 1кХз. Систем мерења температуре се мери инфрацрвеним термометром ИТ-8. Материјал узорка је аустенитна 316 дебелозидна цев од нерђајућег челика, а његов хемијски састав је 0,06 угљеника, 19,23 хрома, 11,26 никла, 2,67 молибдена, 1,86 мангана, а остатак је гвожђе. Величина узорка је Φ24мм×10мм. Пре експеримента, узорци су полирани воденим брусним папиром како би се уклониле мрље од уља, затим су очишћени и осушени алкохолом, а затим стављени у центар катодног диска и усисавани до испод 50Па.

Микротврдоћа нитрованог слоја може достићи чак и изнад 1150ХВ када се јонско нитрирање изводи на аустенитним завареним цевима од нерђајућег челика 316 на ниским температурама и конвенционалним температурама нитрирања. Нитровани слој добијен нитротемпературним јонским нитрирањем је тањи и има висок градијент тврдоће. После нитро-температурног јонског нитрирања, отпорност на хабање аустенитног челика може се повећати за 4-5 пута, а отпорност на корозију остаје непромењена. Иако се отпорност на хабање може повећати за 4-5 пута јонским нитрирањем на конвенционалној температури нитрирања, отпорност на корозију аустенитних цеви од нерђајућег челика са дебелим зидовима ће бити смањена до одређене мере јер ће се нитриди хрома таложити на површини.