L'importanza della tecnologia dello strato di infiltrazione in fase S dell'acciaio inossidabile austenitico

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L'importanza della tecnologia dello strato di infiltrazione in fase S dell'acciaio inossidabile austenitico
L'acciaio inossidabile austenitico ha una buona resistenza alla corrosione, un'eccellente robustezza e lavorabilità, ed è ampiamente utilizzato in molti campi.la sua resistenza all'attrito e all'usura e la sua resistenza alla stanchezza sono scarse, che incide gravemente sulla durata di vita delle parti in acciaio inossidabile.

I test hanno dimostrato che l'acciaio inossidabile si spegne dopo la nitrurazione ad alta temperatura, cioèL'azoto si dissolve sulla superficie del pezzo in acciaio inossidabile in un forno a vuoto a 1050-1150°C, e quindi rapidamente raffreddato in modo che il nitruro non abbia tempo di precipitare, formando così una soluzione solida contenente azoto sulla superficie del pezzo.Strato di nitruro austenitico rinforzatoDopo un trattamento superficiale ad alto contenuto di azoto, non solo la resistenza, la durezza e la resistenza all'usura della superficie in acciaio inossidabile austenitico sono migliorate,ma la struttura centrale e le prestazioni del trattamento con soluzione solida sono ancora mantenutePoiché i parametri del reticolo di questo strato nitrido sono diversi da quelli della fase γ, viene chiamato "fase S".gli atomi di azoto sono solidamente sciolti all'interno del reticolo di austenite e inibiscono la precipitazione del nitruro di cromo ai confini del granoPertanto, la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile austenitico è significativamente migliorata senza ridurre la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile austenitico.La tecnologia di modificazione in fase S sulla superficie dell'acciaio inossidabile così sviluppata è diventata una pietra miliare importante nello sviluppo della tecnologia di trattamento superficiale dell'acciaio inossidabileGli esperimenti hanno dimostrato che l'introduzione di gas contenenti carbonio nell'atmosfera di trattamento ionico al posto dell'azoto può anche ottenere uno strato indurito in fase S simile allo strato di nitrurazione.

Tuttavia, anche se le tecnologie tradizionali di nitrurazione e carburizzazione migliorano la durezza superficiale, la resistenza all'usura e la resistenza alla stanchezza delle parti in acciaio inossidabile,a causa delle alte temperature di nitrurazione e carburizzazioneIn questo modo si formano le fasi di precipitazione di nitruri e carburi, sacrificando la qualità dell'acciaio inossidabile.a causa della formazione di un denso film di ossido sulla superficie dell'acciaio inossidabile, ostacola la penetrazione e la diffusione degli atomi di azoto e di carbonio.promozione e applicazione della tecnologia di nitrurazione e trattamento superficiale di nitrurazione in acciaio inossidabile.

A differenza della tecnologia tradizionale di nitrurazione e carburizzazione, la tecnologia di carburizzazione in fase S è una tecnologia di nitrurazione/carburizzazione a bassa temperatura.la tecnologia di nitrurazione agli ioni a bassa temperatura abbassa la temperatura di nitrurazione a meno di 450°CL'azoto infiltrato forma una soluzione solida di austenite, che migliora significativamente la durezza dell'acciaio inossidabile austenitico.Supprime anche la precipitazione di nitruri di cromo durante il processo di nitrurazione, mantenendo la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile.La tecnologia di nitrurazione agli ioni a bassa temperatura consente di ottenere una fase di austenite espansa contenente azoto a una singola fase di decine di micronLa carburizzazione agli ioni a bassa temperatura ha i vantaggi di uno strato di carburizzazione uniforme, una buona robustezza, una forte capacità di carico, un gradiale di durezza delicato e un'elevata efficienza di carburizzazione.È stato anche riferito che fluorando la superficie dell'acciaio inossidabile, viene eliminato il film di ossido sulla superficie e si forma un film fluorato sulla superficie del campione.Questa pellicola fluorinata migliora l'assorbimento e l'infiltrazione della diffusione dell'azoto attivoLa temperatura è ridotta a 300°C.

La nitrurazione dell'acciaio inossidabile austenitico può fornire uno strato di sotto-superficie più resistente per sostenere il film di ossido formato durante lo scivolamento a secco e può resistere a carichi più elevati rispetto ai campioni non nitridati.L'usura dell'acciaio nitrato è un meccanismo di usura ossidativa, mentre l'usura dell'acciaio non nitrido è un meccanismo di deformazione adesivo e plastico.

Attraverso la nitrurazione/carburizzazione a bassa temperatura, l'acciaio inossidabile austenitico ottiene uno strato di diffusione saturo di soluzione solida di azoto/carbonio, cioè uno strato di infiltrazione in fase S,che non solo migliora la durezza superficiale dell'acciaio inossidabilePer esempio, dopo la nitrurazione ionica a 400°C per 4 ore, il potenziale di corrosione dell'acciaio inossidabile AISI304 in unSoluzione al 5% di NaCl aumenta di tre volteLa nitrurazione a bassa temperatura migliora la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile.prolungando così la durata di servizio delle parti in acciaio inossidabilePer esempio, la durata di vita delle barre di controllo in acciaio inossidabile austenitico nei reattori nucleari passa da un anno a più di tre anni.