聚氨酯保溫鋼管S相滲層技術(shù)的意義

　　聚氨酯保溫鋼管具有良好的耐蝕性、優(yōu)良的韌性和可加工性能，在許多領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，但耐摩擦磨損性能較差、抗疲勞性能低，嚴重影響了不銹鋼零部件的使用壽命。 

　　龍川金屬材料有限公司的試驗證明，不銹鋼高溫滲氮后淬火，即在1050～1150℃的真空爐中使氮溶解在不銹鋼工件的表層，然后快速冷卻下來，使氮化物來不及析出，從而可在工件表面形成含氮固溶強化的奧氏體滲氮層。高氮表面處理后，不僅提高了聚氨酯保溫鋼管表面的強度、硬度和耐磨性，且心部仍保持固溶處理的組織和性能。因為這種滲氮層的晶格參數(shù)與γ相不同，被稱之為“S相”。在S相中，氮原子固溶于奧氏體晶格內(nèi)部，且抑制氮化鉻在晶界處析出，因此在不降低聚氨酯保溫鋼管耐蝕性能的前提下，顯著提高了聚氨酯保溫鋼管的表面硬度。由此發(fā)展起來的不銹鋼表面S相改性技術(shù)成為不銹鋼表面處理技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。實驗證明，將含碳氣體代替氮氣引入離子處理的氣氛中，也能獲得一層類似于滲氮層的S相硬化層。 

　　但是，傳統(tǒng)的滲氮、滲碳技術(shù)雖然提高了不銹鋼零件表面硬度、耐磨性和疲勞強度，但由于滲氮、滲碳溫度高，形成了氮化物和碳化物的沉淀相，犧牲了不銹鋼的耐蝕性。同時，由于不銹鋼表面形成一層致密的氧化膜，阻礙了氮、碳原子的滲入擴散。這些因素嚴重地制約了不銹鋼滲氮、滲氮表面處理技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用。 

　　與傳統(tǒng)滲氮、滲碳技術(shù)不同，S相滲層技術(shù)是一種低溫滲氮/滲碳技術(shù)。例如低溫離子滲氮技術(shù)，將滲氮溫度降低至450℃以下，滲入的氮形成固溶奧氏體，顯著提高了聚氨酯保溫鋼管的硬度，同時抑制滲氮過程中鉻的氮化物析出，保持了不銹鋼的耐腐蝕性能。低溫離子滲氮技術(shù)，可獲得幾十微米的單相含氮膨脹奧氏體相。低溫離子滲碳具有滲層均勻、韌性好、承載能力強、硬度梯度平緩、滲碳效率高等優(yōu)點。另據(jù)報道，通過對不銹鋼表面進行氟化處理，消除表面的氧化膜，同時在試樣表面形成氟化膜，這種氟化膜提高了活性氮的吸附和擴散滲入，可使不銹鋼的滲氮溫度降低到300℃。