316不锈钢管多用于强化(hua)学腐蚀(shi)的工况下,在医药、饮食(shi)等民用加(jia)工业得到(dao)广泛的应用。但由(you)于硬度低、耐磨(mo)性差,使其在许多(duo)场合应用受到限制。如零件处于相对摩擦工况时(shi),耐(nai)磨性就成为突出矛盾(dun)。而氮化已经成为316不锈钢管表面强化方法的较好选择。
氮化又称渗氮,是在一定温度下一定介质中使氮(dan)原子渗入工件表层的化学热处理工艺(yi);常用的有气体渗氮和离子渗氮。
1、气体渗氮 传统(tong)的气体渗氮是把工件放入密封容器中,通以流动的氨气并加热,保温较长时间后,氨气热分解产生活性氮原子(zi),不断吸附到工件表面(mian),并扩散渗(shen)入工件表层内(nei),从而改变表层的化学成(cheng)分和(he)组织,获得(de)优(you)良的表面性能(neng)。如果在渗氮(dan)过程中同时渗入碳以(yi)促(cu)进(jin)氮的(de)扩散,则称为氮碳共渗。
一般以提高金(jin)属的耐(nai)磨性为主要目的,因此需要获得高的表面硬度(du)。渗氮后316不锈钢管表面硬度(du)可(ke)达HV850~1200。渗氮温(wen)度低,工件畸变小,可用于精度要求高(gao)、又有耐磨要求的部件,如(ru)磨床主(zhu)轴、气(qi)缸套筒等。但(dan)由于渗氮(dan)层较薄,不适于承受重载的(de)耐磨零件。
2、离子渗氮(dan) 又称辉光渗氮,是利用辉光放电原理进行的。把金属工(gong)件作为阴极放入通有含氮介(jie)质的负压容器中,通电后介质(zhi)中的氮氢原子被电离,在阴阳极之间(jian)形成等离子区。在等离子区强电场作用下,氮和氢的正离子以高速向(xiang)工件表面轰击。离子的高动能转变为热能,加热工件(jian)表面至所需温度。由(you)于离子的轰击,工件(jian)表面产生(sheng)原子溅射,因而得到净(jing)化,同时由于吸(xi)附和扩散作(zuo)用,氮(dan)渗(shen)入工件316不(bu)锈(xiu)钢(gang)管表面。
与一般(ban)的气体(ti)渗氮(dan)相比,离(li)子渗(shen)氮的特点是:①可适当缩短渗氮周期;②渗氮层脆性小;③可(ke)节约能源和氨的消耗量;④对不需(xu)要(yao)渗氮的部(bu)分可屏蔽起来,实现局(ju)部渗氮;⑤离子轰击(ji)有净(jing)化(hua)表面作用,能去除工件表面钝化膜(mo),可使不锈钢焊管直接渗氮;⑥渗层厚度和组织可以控制。
需要注意的一点是,常规的离子氮化处理虽然会提高零件的表面硬度,但是(shi)会(hui)牺牲耐蚀性。而采用(yong)低温离子氮化工艺,不仅不(bu)会影响耐蚀性,还会提高耐磨性(xing),提高使用寿命。经过低温离子氮化处理316管材可以达到1000HV以上(shang),渗层达到10~30um。
以上就是316不锈钢管氮化加工的内容了。氮化(hua)加工常用的有气体渗氮(dan)和离子渗氮,气(qi)体氮化(hua)以提高管材的耐磨性为主要目(mu)的,而低温离子氮化不仅可以提高耐磨(mo)性,还不会影响316不锈钢管的耐蚀性。