316不锈钢管多用于强化学腐蚀的工况下,在医药、饮食等民(min)用加工业得到广泛的应(ying)用。但由于硬度低、耐磨性差(cha),使其(qi)在许多场(chang)合(he)应用受到限制。如零件处于相(xiang)对摩擦工况时,耐(nai)磨性就成为突出矛盾。而氮化已经成为316不锈(xiu)钢管表(biao)面强化方(fang)法的较好选择。
氮化又称渗氮,是在一定温度(du)下一定介(jie)质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺;常用的有气体渗氮(dan)和(he)离子渗氮。
1、气体渗氮 传统的气体渗氮是把工件放入密封(feng)容器中,通以流动的氨气并加热,保(bao)温较长时间后,氨气热分解产生活性(xing)氮原子,不断吸附到工件表面,并扩散渗(shen)入工件表层内,从而改变表层的化学成分和组织(zhi),获得优良的(de)表面(mian)性能。如果在渗氮过程中同时渗入碳以促进氮的扩(kuo)散,则称为氮碳共渗。
一般以提高金属(shu)的耐磨(mo)性为(wei)主要目的,因此需要获得高的表面硬度。渗氮后316不锈钢管表面硬度可达HV850~1200。渗氮温度(du)低,工件畸变小,可用于精度(du)要求高、又有耐磨(mo)要求的部(bu)件,如磨床主轴、气缸套筒等。但由于渗氮层较薄,不适于(yu)承受重载的耐磨零件。
2、离子渗氮(dan) 又称辉光渗氮,是利用辉光放电原理进行的。把金属工件作为阴(yin)极放入通有含氮介质的负压容器中,通电后介质中的氮氢(qing)原子被电离,在阴阳极之间(jian)形成等离子区(qu)。在等离子区(qu)强电场作用下,氮和氢的(de)正离(li)子以高速向工件表面轰击。离子的高动能(neng)转变为热能,加(jia)热工件表面至所需温度。由于离子的轰击,工件表面产生原子溅射,因而得到净化,同时由于吸附和扩散作用,氮渗入工件316不锈(xiu)钢管表面。
与一般的(de)气体渗氮相比,离子渗氮的(de)特点是:①可适当缩短渗氮周期;②渗氮(dan)层脆性小;③可节约能源和氨的消耗量;④对不需(xu)要(yao)渗(shen)氮的部分可屏蔽起来,实现局部渗氮;⑤离子轰击有净化(hua)表面作(zuo)用,能去除(chu)工件(jian)表面钝化膜,可使不锈钢焊管直接渗氮;⑥渗层厚度和(he)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(hui)提高零件的(de)表(biao)面硬度,但是(shi)会(hui)牺牲耐蚀性。而采用低温离子(zi)氮化工(gong)艺,不仅不会(hui)影响耐蚀性,还会提高耐磨性,提高使用寿命。经过低(di)温离(li)子(zi)氮化处理(li)316管材可以达到1000HV以上,渗层达到10~30um。
以上就(jiu)是316不锈钢管氮化加工的内容了。氮化加(jia)工常用(yong)的有气体渗氮和离子渗氮,气(qi)体氮化以(yi)提高管材的耐磨性为主要目的,而低温离子氮化不仅可以(yi)提高耐磨性,还不会影响316不(bu)锈钢管的(de)耐蚀(shi)性。