316不(bu)锈(xiu)钢管(guan)多用(yong)于(yu)强(qiang)化(hua)学腐蚀(shi)的(de)工(gong)况下(xia),在(zai)医(yi)药、饮食(shi)等(deng)民(min)用(yong)加工(gong)业得(de)到(dao)广(guang)泛的应(ying)用。但由(you)于(yu)硬度(du)低、耐(nai)磨(mo)性差(cha),使其(qi)在许多场(chang)合应(ying)用受到限制(zhi)。如(ru)零(ling)件(jian)处于相对(dui)摩(mo)擦工(gong)况时,耐磨(mo)性就(jiu)成为(wei)突(tu)出(chu)矛盾。而氮(dan)化已经成为(wei)316不锈(xiu)钢管(guan)表面(mian)强化(hua)方法(fa)的(de)较(jiao)好选(xuan)择。
氮(dan)化又称(cheng)渗氮,是在(zai)一(yi)定温度下一(yi)定介质(zhi)中(zhong)使(shi)氮(dan)原(yuan)子渗入(ru)工(gong)件表层的化学(xue)热(re)处(chu)理工艺(yi);常用的有气体渗(shen)氮和离子渗氮(dan)。
1、气体(ti)渗氮(dan) 传(chuan)统的(de)气(qi)体渗氮是把工(gong)件(jian)放入(ru)密(mi)封容器中,通以(yi)流(liu)动的(de)氨气并(bing)加热(re),保(bao)温较(jiao)长(zhang)时间(jian)后(hou),氨(an)气(qi)热分解产(chan)生活性(xing)氮原(yuan)子,不(bu)断吸附(fu)到工件表(biao)面(mian),并扩散(san)渗(shen)入工件表(biao)层内(nei),从而改变表(biao)层的化学成(cheng)分(fen)和组(zu)织,获(huo)得(de)优(you)良的表面性能。如(ru)果(guo)在(zai)渗(shen)氮过(guo)程中同时(shi)渗入(ru)碳以(yi)促(cu)进氮的(de)扩(kuo)散(san),则(ze)称为(wei)氮(dan)碳(tan)共渗。
一(yi)般(ban)以(yi)提高金(jin)属的(de)耐磨(mo)性为主要(yao)目(mu)的(de),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)获(huo)得(de)高的表(biao)面(mian)硬度。渗氮后316不锈钢管表(biao)面硬度(du)可(ke)达(da)HV850~1200。渗(shen)氮(dan)温度(du)低,工件畸变小(xiao),可用于精度要(yao)求(qiu)高(gao)、又(you)有(you)耐(nai)磨(mo)要(yao)求的部件,如磨床主轴(zhou)、气缸(gang)套(tao)筒(tong)等(deng)。但由于(yu)渗氮层较薄(bao),不适于承受(shou)重(zhong)载的耐磨零(ling)件(jian)。
2、离(li)子渗(shen)氮(dan) 又称辉(hui)光渗氮(dan),是(shi)利用(yong)辉光(guang)放(fang)电(dian)原理(li)进(jin)行的(de)。把金(jin)属工(gong)件(jian)作为(wei)阴极放(fang)入通有含(han)氮(dan)介(jie)质的负压容(rong)器(qi)中,通(tong)电后(hou)介(jie)质(zhi)中(zhong)的(de)氮(dan)氢(qing)原子(zi)被电(dian)离(li),在(zai)阴(yin)阳(yang)极之间(jian)形成(cheng)等(deng)离(li)子(zi)区。在(zai)等离子(zi)区(qu)强(qiang)电(dian)场作用下,氮和氢(qing)的(de)正离(li)子(zi)以(yi)高速(su)向(xiang)工(gong)件(jian)表(biao)面轰击。离子(zi)的(de)高(gao)动能(neng)转变为热能(neng),加(jia)热(re)工件(jian)表(biao)面(mian)至所需温度(du)。由(you)于离子(zi)的轰击,工件(jian)表面(mian)产(chan)生原(yuan)子溅(jian)射(she),因而得到(dao)净(jing)化(hua),同(tong)时由于吸附和(he)扩(kuo)散作(zuo)用(yong),氮(dan)渗(shen)入工件316不(bu)锈钢(gang)管(guan)表(biao)面(mian)。
与一(yi)般的气(qi)体(ti)渗氮(dan)相比,离(li)子渗氮(dan)的特(te)点(dian)是:①可(ke)适当缩(suo)短(duan)渗氮周期;②渗氮(dan)层(ceng)脆性小(xiao);③可节约(yue)能源和氨的消耗量;④对(dui)不(bu)需要(yao)渗氮的(de)部分(fen)可屏蔽起(qi)来,实现局部渗氮(dan);⑤离(li)子(zi)轰(hong)击有(you)净(jing)化(hua)表面作用(yong),能去除(chu)工(gong)件(jian)表面钝化(hua)膜(mo),可使(shi)不锈(xiu)钢(gang)焊(han)管直(zhi)接(jie)渗(shen)氮(dan);⑥渗层(ceng)厚(hou)度(du)和(he)组织(zhi)可(ke)以(yi)控(kong)制。
需要(yao)注(zhu)意(yi)的(de)一点(dian)是,常(chang)规(gui)的离子氮(dan)化(hua)处(chu)理(li)虽(sui)然(ran)会(hui)提高零(ling)件(jian)的(de)表面硬(ying)度(du),但(dan)是(shi)会(hui)牺牲(sheng)耐蚀性(xing)。而(er)采用低温(wen)离子氮化(hua)工(gong)艺,不(bu)仅不会(hui)影(ying)响(xiang)耐蚀性,还(hai)会(hui)提(ti)高耐(nai)磨性(xing),提(ti)高使用寿命。经(jing)过低温(wen)离子(zi)氮(dan)化处(chu)理(li)316管材(cai)可(ke)以达(da)到(dao)1000HV以(yi)上,渗(shen)层达到10~30um。
以(yi)上(shang)就是316不锈(xiu)钢管(guan)氮(dan)化(hua)加(jia)工的(de)内(nei)容(rong)了。氮化(hua)加(jia)工(gong)常(chang)用(yong)的(de)有(you)气体(ti)渗氮和离子(zi)渗氮(dan),气(qi)体氮(dan)化(hua)以提高(gao)管(guan)材(cai)的耐(nai)磨(mo)性(xing)为(wei)主(zhu)要(yao)目的,而(er)低温离(li)子(zi)氮化(hua)不仅可(ke)以(yi)提高耐磨性(xing),还不(bu)会(hui)影响316不(bu)锈(xiu)钢管的耐蚀性(xing)。