400-1809-299在那些耐腐蝕性十分重要的行業(yè)里，不銹鋼管往往是其首選材料, 然而，這種非常有利的性能并不總是伴隨著不銹鋼管高表面硬度，耐磨性和疲勞強度，需要經(jīng)過不銹鋼管氮化處理。通過氣體氮碳共滲和液體硫氮碳共滲，使不銹鋼管表面硬化的方法，是提高不銹鋼管硬度的最常用的方法之一。
不銹鋼管表面氮化工藝，分為氣體氮碳共滲和液體硫氮碳共滲兩種，下面我們?yōu)槟敿毥榻B下這兩種氮化工藝。
一、不銹鋼管的氣體氮碳共滲工藝
氣體氮碳共滲就是把工件放在含有可分解成氮原子和碳原子氣氛的密閉設(shè)備中，在一定的壓力和溫度條件下完成氮碳共滲的處理方法。
氣體氮碳共滲的介質(zhì)常見有以下幾種。
(1)混合氣體，即氨氣中加入吸熱式氣氛或放熱式氣氛進行共滲。
其中，吸熱式氣氛(RX)由乙醇、丙醇等裂解，或由烴類氣體制備而成。吸熱式氣氛(RX)的成分控制為: H2為32%～40%，CO為20%～24%，CO2≤1%，N2為38%～43%。當NH3∶RX≈1∶1，控制氣氛露點±0℃時，即可獲得較理想的共滲結(jié)果。
氨氣中加入放熱性氣氛(NX)進行氮碳共滲時，放熱式氣氛成分控制為: CO2≤10%，CO≤5%，H2<1%，其余為N2。控制NH3∶NX≈(5～6)∶(5～4)。由于放熱式氣氛中CO含量較低，在與氨氣混合進行共滲時，排出廢氣中的有毒物質(zhì)較低。
(2)尿素[(NH2)2 CO]。將尿素在500℃以上溫度熱解，分解成活性氮原子和碳原子滲入工件表面。
(3)滴注式氣體共滲。即將甲酰胺、乙酰胺、三乙醇胺、尿素、甲醇、乙醇等以不同比例配制成滴注劑。滴入密封爐內(nèi)，在一定的溫度條件下得到活性氮原子和碳原子滲入工件表面，完成氮碳共滲過程。
氣體氮碳共滲的滲層深度及表面硬度與共滲溫度、共滲時間都有一定的關(guān)系。這些因素影響的一般規(guī)律如下。
共滲溫度的影響:一般氣體氮碳共滲溫度在540～580℃，隨共滲溫度升高，滲層深度增加，表面硬度先隨溫度升高而增高，在570℃左右時硬度最高，然后溫度再升高，硬度呈下降趨勢。
共滲時間的影響:在40% NH3，吸熱型氣氛60%，570℃共滲時，隨著時間的延長，共滲層深度、表面硬度均呈增加的趨勢。
氣體氮碳共滲工件可以空冷、油冷或水冷。冷卻速度越快，變形越大，但表面硬度和抗疲勞強度越高。
二、不銹鋼管的液體硫氮碳共滲工藝
硫氮碳共滲實際上就是在氮碳共滲鹽中加入硫元素，工件表面在滲入氮、碳的同時滲入硫的工藝過程。目前，在專業(yè)廠提供的作為硫氮碳共滲的鹽中，已含有不小于1.5×10-3%～2×10-3%的S2-。
液體硫氮碳共滲層組織及效果
在共滲過程中，以硫、氮為主滲入元素，所以，工件經(jīng)硫氮碳共滲后，在最表面層有不大于10μm的FeS密集層，次表面層為含有FeS、Fe2(NC)、Fe3(NC)及Fe4 N的共滲層，再向里為以氮為主的擴散層。碳只能以碳化物的形式(如Fe3 C)存在于表面化合物層中。
由于工件共滲層最外層有FeS存在，大大降低了工件表面的摩擦系數(shù)，從而提高了抗咬合和抗黏著性能。在Falex摩擦試驗機上進行的試驗結(jié)果表明，ZGCr28鐵素體不銹鋼經(jīng)硫氮碳共滲后的抗擦傷負荷比不處理者高6倍，比離子滲氮者高41%。1Cr18Ni12Mo2Ti奧氏體不銹鋼經(jīng)硫氮碳共滲后的抗擦傷負荷比未處理者提高2倍以上。
以上就是不銹鋼管的氣體氮碳共滲和液體硫氮碳共滲兩種工藝的主要內(nèi)容，這兩種不銹鋼管氮化處理方式都提高了不銹鋼管的表明硬度和耐磨性，是目前市場上經(jīng)常用到的方式之一。
