Как да се втвърди SUS 316 неръждаема стомана?

Необходимо е втвърдяването му чрез следните методи и специфичният подбор трябва да се комбинира с сценария на приложението (например дали е необходимо цялостно втвърдяване, устойчивост на повърхностно износване или устойчивост на корозия):

1. Втвърдяване на студена работа (основни средства)

Принцип:
Чрез студени работни процеси като студено валцуване, студено рисуване и студено формиране, материалът претърпява пластмасова деформация, което води до разпространение на дислокация, изкривяване на зърното и втвърдяване на работата (втвърдяване на напрежение), като по този начин подобрява твърдостта и здравината.

Характеристики:
Значително подобрение на твърдостта: Твърдостта на отгрятата SUS 316 е около Hb 150-180, която може да бъде увеличена до Hb 200-250 след студена работа (в зависимост от количеството обработка, като твърдостта може да достигне Hb 230 или повече, когато студената деформация на търкаляне е 30%).

Синхронно подобрение на силата: якостта на опън се увеличава от около 520 MPa до 700-900 MPa, но пластичността намалява (удължаването е намалено от 40% до по -малко от 20%).
Няма въздействие върху устойчивостта на корозия: Студената работа има малък ефект върху устойчивостта на корозия на аустенитната матрица и е подходяща за сценарии, които изискват както сила, така и устойчивост на корозия (като химическо оборудване и медицинско оборудване).

2. Лечение за повърхностно втвърдяване (локално укрепване)
Ако се изисква само устойчивост на повърхностно износване (като лагери и уплътнения), твърдостта на повърхността може да бъде подобрена чрез следните процеси, като същевременно запазва здравината и устойчивостта на корозия на матрицата:

1. азотиране/нитрокарбуризиране
В среда на 500-600 степен азотните атоми се инфилтрират в повърхността, за да образуват втвърден нитриден слой (като '-fe4n, ε-fe3n), с твърдост до HV 800-1200.

Предимства: Температурата е по -ниска от диапазона на сенсибилизация (450-850 градус), не се утаяват карбиди, а устойчивостта на корозия остава основно непроменена.

2. Карбуризация
Въглеродните атоми се инфилтрират при високи температури (900-1050 градус), за да образуват втвърден слой, но устойчивостта на повърхностна корозия може да намалее поради утаяването на карбиди и е необходимо лечение на твърд разтвор.
3. Физическо отлагане на пари (PVD) / отлагане на химически пари (CVD)
Депозирайте твърди покрития (като калай, TIC, CRN) с твърдост до HV 2000-3000 и дебелина на 1-10 μm, подходящ за прецизни части.

3. Укрепване на топлинната обработка (ограничено приложение)
SUS 316 не може да бъде втвърден чрез гасене (без трансформация на мартензитна фаза), но може да бъде подпомогнат от следните топлинни обработки:

1. Лечение на разтвора + студена работа
Първа топлина до 1050-1100 степен, за да се разтвори напълно карбидите, бързо се охлажда (обработка на разтвора), за да се получи единична аустенитна структура и след това студена работа за по -равномерен втвърдяващ ефект.

2. Лечение за стабилизация (за стомани, съдържащи титан/ниобий)
Стомани, съдържащи стабилизиращи елементи като SUS 321, могат да фиксират въглерод чрез титан/ниобий, но SUS 316 не съдържа стабилизиращи елементи, така че този метод не е приложим.

Втвърдяването на студената работа е обратимо. Ако впоследствие се нагрява до температурата на прекристализация (около 800 градуса или повече), твърдостта ще намалее поради възстановяване на зърното.
Горният метод може ефективно да подобри твърдостта на неръждаемата стомана SUS 316, без да се намали устойчивостта на корозия на сърцевината. Най -подходящият процес трябва да бъде избран според условията на труд (като натоварване, околна среда, температура).