O processo de carburismo para manter a resistência à corrosão de 304 tubos de precisão de aço inoxidável

A resistência à corrosão de 304 tubos de precisão de aço inoxidável deve -se principalmente à adição de uma certa concentração de cromo ao aço. Por um lado, quando o teor de cromo na matriz de ferro atinge um certo nível, o potencial do eletrodo do ferro aumentará acentuadamente; Por outro lado, o cromo forma um filme denso de óxido na superfície, que protege a corrosão no ambiente. A carburização é um método eficaz de fortalecimento da superfície para 304 tubos de precisão em aço inoxidável, mas o processo tradicional de carburismo reduzirá sua resistência à corrosão.

Por que o tratamento convencional de carburismo destrói a resistência à corrosão dos tubos de aço inoxidável austenítico? Isso ocorre porque, a altas temperaturas, os átomos de cromo no tubo de aço combinam -se facilmente com átomos de carbono para formar carboneto de cromo, que primeiro precipita nos limites dos grãos de austenita da camada carburada e forma uma distribuição de rede. Devido ao grande raio dos átomos de Cr, é difícil para o CR interno difundir-se na camada de cromo pobre na superfície, resultando em deficiência local de cromo na superfície, e a camada protetora do denso filme de óxido CR2O3 do aço inoxidável também é danificado.

Portanto, com a premissa de garantir que o tubo de precisão de aço inoxidável 304 não seja corroído pela carburização, é necessário garantir que os carbonetos não sejam precipitados. Como os carbonetos de cromo são formados dentro de uma certa faixa de temperatura dentro da faixa de alta temperatura, a carburização deve ser realizada dentro de uma faixa apropriada de baixa temperatura para evitar a formação e precipitação de carbonetos.

Nesta temperatura, devido ao pequeno raio dos átomos de carbono e à difusão através do mecanismo intersticial, os átomos de carbono podem se difundir na treliça do aço inoxidável austenítico e formar uma solução sólida após a carburização; Os átomos de Fe e Cr têm raios maiores e só podem difundir através do mecanismo de troca. Sem energia de ativação de difusão suficiente, os átomos de ferro e cromo não podem se mover. Isso garante que os carbonetos de cromo não sejam formados. Os carbonetos de cromo são formados a 550 ° C; portanto, o tratamento de carburismo de baixa temperatura de 304 tubos de precisão de aço inoxidável será realizado a uma temperatura abaixo de 550 ° C, a fim de melhorar sua resistência à superfície e outras propriedades sem danificar a resistência à corrosão original do tubo de aço.

As principais etapas do processo são as seguintes: a superfície do tubo de aço inoxidável de precisão é pré -tratado antes do tratamento, chamado de ativação da superfície da liga. O processo de ativação usa um gás misto de HCl puro e N2 a 250 ° C por 2 horas. O HCL pode efetivamente remover a estrutura do filme de passivação de óxido de cromo na superfície do aço inoxidável austenítico. O objetivo de adicionar N2 é criar um ambiente não oxidante sob pressão atmosférica para garantir que os átomos de cromo na matriz não sejam mais oxidados e evitem a regeneração do filme de passivação.

Em seguida, o carburismo a 470 ℃ por 20 horas pode obter uma camada endurecida com uma profundidade de cerca de 70 mícrons. Comparado com o material não tratado, o desempenho de 316 tubos de aço inoxidável tratados com LTCSs é significativamente melhorado, a dureza da superfície é aumentada dos 400HV original para 1000HV; O limite de fadiga é aumentado de 200MPa para 325MPa; Em termos de resistência à corrosão, em solução de NaCl 0,6 mol/L, o potencial de ponta anódico aumenta de +140mV para +990mV.

Em resumo, a carburização convencional destruirá a resistência à corrosão de 304 tubos de precisão de aço inoxidável, mas após tratamento de carburismo de baixa temperatura, não apenas a resistência original da corrosão é mantida, mas também a resistência à dureza e a resistência à superfície e do desgaste são bastante aprimoradas, o que melhora efetivamente a confiabilidade e a vida de 304 tumores de precisão de aço sem aço sem, sem menos, a aço sem aço.