L'importance de la technologie de couche d'infiltration en phase S de l'acier inoxydable austénitique

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L'importance de la technologie de couche d'infiltration en phase S de l'acier inoxydable austénitique
L'acier inoxydable austénitique a une bonne résistance à la corrosion, une excellente ténacité et une excellente capacité de traitement, et est largement utilisé dans de nombreux domaines.sa résistance au frottement, à l'usure et à la fatigue est faible, ce qui affecte gravement la durée de vie des pièces en acier inoxydable.

Des essais ont montré que l'acier inoxydable est éteint après nitridation à haute température, c'est-à-direl'azote est dissous à la surface de la pièce en acier inoxydable dans un four à vide à 1050 à 1150 °C, puis refroidi rapidement de sorte que le nitrure n'ait pas le temps de se précipiter, formant ainsi une solution solide contenant de l'azote sur la surface de la pièce.Couche au nitrure d'austénite renforcéeAprès un traitement de surface à haute teneur en azote, non seulement la résistance, la dureté et la résistance à l'usure de la surface d'acier inoxydable austénitique sont améliorées,mais la structure du noyau et les performances du traitement par solution solide sont toujours maintenues. Parce que les paramètres de réseau de cette couche nitrée sont différents de ceux de la phase γ, elle est appelée "phase S".Les atomes d'azote sont solidement dissous à l'intérieur du réseau d'austénite et inhibent la précipitation du nitrure de chrome aux limites du grain.Par conséquent, la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable austénitique est considérablement améliorée sans réduire la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable austénitique.La technologie de modification en phase S sur la surface de l'acier inoxydable ainsi développée est devenue une étape importante dans le développement de la technologie de traitement de surface de l'acier inoxydableDes expériences ont montré que l'introduction de gaz contenant du carbone dans l'atmosphère de traitement ionique au lieu de l'azote peut également obtenir une couche durcie en phase S similaire à la couche de nitridation.

Cependant, bien que les technologies traditionnelles de nitridation et de carburation améliorent la dureté de surface, la résistance à l'usure et la résistance à la fatigue des pièces en acier inoxydable,en raison des températures élevées de nitridation et de carburationDans le cas de l'acier inoxydable, les phases de précipitation des nitrides et des carbures se forment, sacrifiant ainsi la qualité de l'acier inoxydable.en raison de la formation d'un film d'oxyde dense sur la surface de l'acier inoxydable, elle empêche la pénétration et la diffusion des atomes d'azote et de carbone.promotion et application de la technologie de nitridation et de traitement de surface par nitridation de l'acier inoxydable.

Contrairement à la technologie traditionnelle de nitridation et de carburation, la technologie de carburation en phase S est une technologie de nitridation/carburation à basse température.la technologie de nitridation ionique à basse température abaisse la température de nitridation à moins de 450°CL'azote infiltré forme une solution solide d'austénite, ce qui améliore considérablement la dureté de l'acier inoxydable austénitique.Il supprime également la précipitation des nitrides de chrome pendant le processus de nitridationL'amélioration de la résistance à la corrosion de l'acier inoxydableLa technologie de nitridation ionique à basse température permet d'obtenir une phase d'austénite élargie contenant de l'azote en phase unique de dizaines de micronsLa carburation ionique à basse température présente les avantages d'une couche de carburation uniforme, d'une bonne ténacité, d'une forte capacité de charge, d'un gradient de dureté doux et d'une efficacité de carburation élevée.Il est également rapporté qu'en fluorant la surface de l'acier inoxydable, le film d'oxyde à la surface est éliminé et un film fluoré se forme à la surface de l'échantillon.Ce film fluoré améliore l'adsorption et l'infiltration par diffusion de l'azote actifLa température est réduite à 300°C.

La nitridation de l'acier inoxydable austénitique peut fournir une couche de sous-surface plus solide pour soutenir le film d'oxyde formé lors du glissement à sec et peut résister à des charges plus élevées que les échantillons non nitridés.L'usure de l'acier nitré est un mécanisme d'usure oxydative, tandis que l'usure de l'acier non nitré est un mécanisme adhésif et de déformation plastique.

Par nitridation/carburation à basse température, l'acier inoxydable austénitique obtient une couche de diffusion saturée de solution solide d'azote/carbone, c'est-à-dire une couche d'infiltration en phase S,qui améliore non seulement la dureté de surface de l'acier inoxydablePar exemple, après nitridation ionique à 400°C pendant 4 heures, le potentiel de corrosion de l'acier inoxydable AISI304 est de 5%.5% de solution de NaCl augmente trois fois, et la résistance à la corrosion en phase S dans une solution de NaCl à 3,5% peut être augmentée de 75%.prolonger ainsi la durée de vie des pièces en acier inoxydablePar exemple, la durée de vie des barres de commande en acier inoxydable austénitique dans les réacteurs nucléaires est passée d'un an à plus de trois ans.