厚壁不锈钢管表面怎样增加硬度

厚壁不锈钢管的优点有很多，比如耐高温氧化、耐腐蚀性强、塑性好、焊接性能优良等，大量用在了各种民用工业领域。不过由于不锈钢的硬度较低、耐磨性也不强，所以它在很多场合的应用都会有一定限制，特别是在腐蚀、磨损和重载等多种因素一起存在和影响的环境中，不锈钢材料的使用寿命会明显缩短。那么，厚壁不锈钢管表面怎样增加硬度？

现在有通过离子渗氮来增加厚壁管的表面硬度的方法，以提高耐磨性能，从而延长其使用寿命。但是奥氏体不锈钢管不可以通过相变来被强化，并且常规离子渗氮因为渗氮温度较高，基本要高于500℃，渗层中会有铬的氮化物析出，使不锈钢基体贫铬，在表面硬度明显增加的同时管材的表面耐腐蚀性能也会严重弱化，从而失去厚壁不锈钢管的特性。

而使用直流脉冲离子渗氮设备，对奥氏体钢管进行低温离子渗氮处理，在耐腐蚀性基本保持不变的情况下可以增强厚壁钢管的表面硬度，从而增加其耐磨性能，并且和常规渗氮温度下的离子渗氮处理试样进行比较后，数据对比也是很明显。

实验在30kW直流脉冲离子渗氮炉内进行，直流脉冲电源的参数是电压0-1000V可调，占空比是15%-85%可调，频率为1kHz。测温系统受到红外测温仪IT-8测量。试样的材料是奥氏体316厚壁不锈钢管，它的化学成分是0.06碳、19.23铬、11.26镍、2.67钼、1.86锰，其他的是铁，试样尺寸是Φ24mm×10mm。实验前依次用水磨砂纸打磨试样，除去油污，然后使用酒精清洗吹干，再放到阴极盘的中央，抽真空到50Pa之下。

使用低温和常规渗氮温度对奥氏体316不锈钢焊管进行离子渗氮，渗氮层的显微硬度甚至能够达到1150HV之上，低温离子渗氮得到的渗氮层较薄，硬度梯度高。奥氏体钢经低温离子渗氮后，它的耐磨能力可以增加4-5倍，且耐腐蚀性能也保持不变。而常规渗氮温度下离子渗氮，虽然耐磨性能也可增强4-5倍，不过因为奥氏体不锈钢厚壁管材表面会析出铬的氮化物，会一定程度上降低其耐腐蚀性能。

以上就是厚壁不锈钢管表面怎样增加硬度的内容了。不锈钢管材可以通过低温离子渗氮处理提高其强度，在提高硬度和耐磨性的同时，其耐腐蚀性能保持不变。