不銹鋼應用范圍十分廣泛。面對當前資源嚴重短缺的現(xiàn)狀,采用各種強化措施來改善已開發(fā)不銹鋼鋼種的性能,進一步發(fā)揮各種不銹鋼的優(yōu)勢,拓展其應用范圍,是一項迫切而意義深遠的工作。表面改性處理是低成本而有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能的重要方法。
由于不銹鋼表面氧化膜的存在,使一般的氣體滲氮很難進行。雖然表面活化處理后的不銹鋼可以進行氣體滲氮處理,但是工序復雜,不易控制,所以人們逐漸采用了一些新的滲氮工藝技術。離子滲氮技術就是其中應用最廣的一種。常規(guī)離子滲氮是在 500~560℃溫度下的N2和H2或NH3混合氣氛中進行的。由于離子滲氮能直接去除不銹鋼表面的鈍化膜,并易于實現(xiàn)局部滲氮和較容易控制氮勢,在不銹鋼表面強化方面顯示出較大優(yōu)越性。對一些馬氏體不銹鋼進行離子滲氮的結果表明,離子滲氮可有效地在不銹鋼表面形成一定厚度的滲氮層,而不需要進行去除氧化膜的預處理。滲氮后的不銹鋼硬度和耐磨性均有顯著提高。但是常規(guī)的離子滲氮容易在不銹鋼表面形成CrN而使基體出現(xiàn)貧鉻,進而降低不銹鋼的耐蝕性。所以,盡管經(jīng)離子滲氮處理后不銹鋼的表面硬度、耐磨性和抗擦傷、抗膠合能力有大幅度提高,但若處理不當,容易發(fā)生表層剝落、硬化層(滲氮層) 厚度不均勻以及耐腐蝕性大幅下降等質量問題。
為了避免高溫下形成CrN,損害不銹鋼固有的耐蝕性,必須發(fā)展低溫處理方法。上世紀80年代研發(fā)了等離子體低溫滲氮研究,很好地解決了奧氏體不銹鋼經(jīng)處理后耐蝕性降低的技術難題。該技術的關鍵是在低溫下(350~450℃) 進行,以避免形成CrN而使基體貧鉻后耐蝕性下降。
常規(guī)的離子氮化硬化處理雖然會明顯提高零件的表面硬度,但是會犧牲奧氏體不銹鋼本身的耐蝕性。常用于耐蝕硬化的不銹鋼材料有303、304、316Ti、316L等。這些材料經(jīng)過青島豐東熱處理有限公司耐蝕硬化技術處理后,不但表面硬度可以達到1000HV以上,而且耐蝕性還會進一步提升。不銹鋼耐蝕硬化技術已經(jīng)服務于核電、汽車、精密模具、航空航天、艦船制造等行業(yè)的耐磨耐蝕配件。