316不銹鋼管多用于強化學(xué)腐蝕的工況下,在醫(yī)藥、飲食等民用加工業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。但由于硬度低、耐磨性差,使其在許多場合應(yīng)用受到限制。如零件處于相對摩擦工況時,耐磨性就成為突出矛盾。而氮化已經(jīng)成為316不銹鋼管表面強化方法的較好選擇。
氮化又稱滲氮,是在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝;常用的有氣體滲氮和離子滲氮。
1、氣體滲氮 傳統(tǒng)的氣體滲氮是把工件放入密封容器中,通以流動的氨氣并加熱,保溫較長時間后,氨氣熱分解產(chǎn)生活性氮原子,不斷吸附到工件表面,并擴散滲入工件表層內(nèi),從而改變表層的化學(xué)成分和組織,獲得優(yōu)良的表面性能。如果在滲氮過程中同時滲入碳以促進氮的擴散,則稱為氮碳共滲。
一般以提高金屬的耐磨性為主要目的,因此需要獲得高的表面硬度。滲氮后316不銹鋼管表面硬度可達HV850~1200。滲氮溫度低,工件畸變小,可用于精度要求高、又有耐磨要求的部件,如磨床主軸、氣缸套筒等。但由于滲氮層較薄,不適于承受重載的耐磨零件。
2、離子滲氮 又稱輝光滲氮,是利用輝光放電原理進行的。把金屬工件作為陰極放入通有含氮介質(zhì)的負壓容器中,通電后介質(zhì)中的氮氫原子被電離,在陰陽極之間形成等離子區(qū)。在等離子區(qū)強電場作用下,氮和氫的正離子以高速向工件表面轟擊。離子的高動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?,加熱工件表面至所需溫度。由于離子的轟擊,工件表面產(chǎn)生原子濺射,因而得到凈化,同時由于吸附和擴散作用,氮滲入工件316不銹鋼管表面。
與一般的氣體滲氮相比,離子滲氮的特點是:①可適當縮短滲氮周期;②滲氮層脆性??;③可節(jié)約能源和氨的消耗量;④對不需要滲氮的部分可屏蔽起來,實現(xiàn)局部滲氮;⑤離子轟擊有凈化表面作用,能去除工件表面鈍化膜,可使不銹鋼焊管直接滲氮;⑥滲層厚度和組織可以控制。
需要注意的一點是,常規(guī)的離子氮化處理雖然會提高零件的表面硬度,但是會犧牲耐蝕性。而采用低溫離子氮化工藝,不僅不會影響耐蝕性,還會提高耐磨性,提高使用壽命。經(jīng)過低溫離子氮化處理316管材可以達到1000HV以上,滲層達到10~30um。
以上就是316不銹鋼管氮化加工的內(nèi)容了。氮化加工常用的有氣體滲氮和離子滲氮,氣體氮化以提高管材的耐磨性為主要目的,而低溫離子氮化不僅可以提高耐磨性,還不會影響316不銹鋼管的耐蝕性。