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保持304不銹鋼精密管耐蝕性的滲碳工藝

304不銹鋼精密管的耐蝕性能主要是因?yàn)殇撝刑砑恿艘欢舛鹊?/span>Cr元素。一方面，Cr在鐵基體中達(dá)到一定含量時(shí)可以使鐵的電極電位獲得一個(gè)跳躍式的升高；另一方面，Cr元素在表面形成的一層致密的氧化膜，對(duì)環(huán)境中的腐蝕起到了屏蔽的作用。而對(duì)304不銹鋼精密管進(jìn)行滲碳處理，是一種有效的表面強(qiáng)化方法，可惜常規(guī)滲碳工藝會(huì)降低其耐蝕性。

為什么常規(guī)滲碳處理會(huì)破壞奧氏體不銹鋼管的耐蝕性能？這是因?yàn)樵诟邷貤l件下，鋼管中的Cr原子容易與C原子結(jié)合，生成碳化鉻并首先析出在滲碳層奧氏體晶界上，并形成網(wǎng)狀分布。由于Cr原子半徑較大，內(nèi)部Cr很難擴(kuò)散到表層貧Cr層，這樣就造成了表面局部貧鉻，不銹鋼的致密Cr2O3氧化膜防護(hù)層也被破壞。

因此，在不損害304不銹鋼精密管耐蝕性能的條件下進(jìn)行滲碳處理的前提，是保證碳化物不被析出。由于鉻的碳化物是在高溫范圍的一定的溫度區(qū)間形成的，因此，要避免碳化物的形成與析出，就必須在適當(dāng)?shù)偷臏囟葏^(qū)間內(nèi)進(jìn)行滲碳。

在這個(gè)溫度條件下，由于C的原子半徑較小，以間隙機(jī)制擴(kuò)散，滲碳后C原子可以擴(kuò)散到奧氏體不銹鋼晶格內(nèi)，形成固溶體；而Fe、Cr原子半徑較大，只能以交換機(jī)制擴(kuò)散，在沒有足夠擴(kuò)散激活能的條件下，F(xiàn)e、Cr原子無(wú)法移動(dòng)。這樣就保證了Cr的碳化物無(wú)法形成。鉻的碳化物在550℃生成，所以304不銹鋼精密管低溫滲碳處理將在低于550℃條件下進(jìn)行，這樣就可以在不損害管材原有耐蝕性能的條件下提高其表面強(qiáng)度等性能。

其主要工藝步驟如下：在處理前對(duì)精密不銹鋼管表面做預(yù)處理，稱為合金表面活化。該活化過程采用純HCl與N2混合氣體，在250℃下保溫2小時(shí)。HCl能有效去除奧氏體不銹鋼表面的氧化鉻鈍化膜組織，而添加N2的目的是為了在常壓條件下，創(chuàng)造一個(gè)非氧化環(huán)境，從而保證基體中的鉻原子不會(huì)再次被氧化，避免鈍化膜重新生成。

然后，通過470℃下20小時(shí)的滲碳過程，可以得到約70微米深的硬化層。經(jīng)過LTCSS工藝處理的316不銹鋼制品管與未處理的材料相比，性能有明顯改善，表面硬度從原有的400HV提高到1000HV；疲勞極限從200MPa提高到325MPa；在抗腐蝕性能方面，在0.6mol/L的NaCl溶液中，陽(yáng)極點(diǎn)蝕電位從+140mV提高到+990mV。

以上就是保持304不銹鋼精密管耐蝕性的滲碳工藝，常規(guī)的滲碳會(huì)破壞鋼管的耐腐蝕性，因此需在低于550℃下進(jìn)行滲碳處理。304不銹鋼精密管經(jīng)過低溫滲碳處理不僅保持了原有的耐蝕性能，而且表面硬度和耐磨性大幅度提成，有效地提高了管材的可靠性和使用壽命。