奥氏体不锈钢具有杰出的抗腐蚀功能

奥氏体不锈钢具有出色的抗腐蚀功用，并具有出色的耐性、易加工性、焊接性及耐热性，但缺点是硬度、抗磨损功用、抗疲劳功用较低。对奥氏体不锈钢进行渗碳处理，是一种有用的表面强化方法，怅惘常规渗碳工艺对奥氏体不锈钢耐蚀功用的损害很大。所以，开发一种不损害奥氏体不锈钢耐蚀性的渗碳处理方法，化解奥氏体不锈钢无法一同拥有出色的耐蚀功用和力学功用的窘境，就能极大地前进其使用规划。
不锈钢的耐蚀功用首要是由于钢中添加了必定浓度的Cr元素。一方面，Cr在铁基体中抵达必定含量时可以使铁的电极电位获得一个跳跃式的升高；另一方面，Cr元素在不锈钢表面构成的一层细密的氧化膜，对环境中的腐蚀起到了屏蔽的作用。为什么常规渗碳处理会损坏奥氏体不锈钢的耐蚀功用？这是由于在高温条件下，奥氏体不锈钢中的Cr原子容易与C原子结合，生成碳化铬并首要分出在渗碳层奥氏体晶界上，并构成网状分布。由于Cr原子半径较大，内部Cr很难涣散到表层贫Cr层，这样就造成了表面部分贫铬，不锈钢的细密Cr2O3氧化膜防护层也被损坏。
因此，在不损害奥氏体不锈钢耐蚀功用的条件下进行渗碳处理的条件，是保证碳化物不被分出。由于铬的碳化物是在高温规划的必定的温度区间构成的，因此，要避免碳化物的构成与分出，就必须在恰当低的温度区间内进行渗碳。在这个温度条件下，由于C的原子半径较小，以空地机制涣散，渗碳后C原子可以涣散到奥氏体不锈钢晶格内，构成固溶体；而Fe、Cr原子半径较大，只能以沟通机制涣散，在没有满意涣散激活能的条件下，Fe、Cr原子无法移动。
这样就保证了Cr的碳化物无法构成。铬的碳化物在550℃生成，所以奥氏体不锈钢低温渗碳处理将在低于550℃条件下进行，这样就可以在不损害不锈钢原有耐蚀功用的条件下前进其表面强度等功用。
美国Swagelok公司开发的LTCSS(Lowtemperaturecolossalsupersaturation)技术，现在现已成熟地投入使用。其首要工艺进程如下：在处理前对奥氏体不锈钢表面做预处理，称为合金表面活化。该活化进程选用纯HCl与N2混合气体，在250℃下保温2小时。HCl能有用去除奥氏体不锈钢表面的氧化铬钝化膜组织，而添加N2的目的是为了在常压条件下，创造一个非氧化环境，然后保证基体中的铬原子不会再次被氧化，避免钝化膜从头生成。然后，经过470℃下20小时的渗碳进程，可以得到约70微米深的硬化层。经过LTCSS工艺处理的316不锈钢与未处理的资料比较，功用有明显改善，表面硬度从原有的400HV前进到1000HV；疲劳极限从200MPa前进到325MPa；在抗腐蚀功用方面，在0.6mol/L的NaCl溶液中