由于铬的碳化物形成具有一定的温度区间,温度过高会造成碳化物形成并析出,从而损害奥氏体不锈钢耐蚀性能。
所以,不锈钢管厂在不损害奥氏体不锈钢耐蚀性能的条件下进行渗碳处理,是为了保证碳化物不能析出。渗碳过程是C原子从不锈钢表面扩散迁移到不锈钢内部的过程。C的原子半径较小,以间隙机制扩散。在低温条件下,渗碳后C原子可以扩散到奥氏体不锈钢晶格内,形成固溶体。而Fe原子、Cr原子半径较大,只能以交换机制扩散。所以在低温无法提供足够扩散激活能的条件下,Fe原子、Cr原子无法移动。不锈钢管厂通过这样的处理就保证了Cr的碳化物无法形成。
奥氏体不锈钢的组织为γ相,属于典型的面心立方晶格点阵。大量C原子扩散到γ相晶格的八面体和四面体间隙中,造成晶格常数扩增,同时形成过饱和固溶体。这种新生成的相称为S相。点阵常数增大而导致的晶格点阵畸变,将造成原来的面心立方晶格点阵转变成面心四方晶格点阵,该畸变可以让不锈钢管厂得以大幅度提高不锈钢渗碳后的硬度和耐磨损性能。
奥氏体不锈钢低温耐蚀强化处理既达到提高不锈钢表面硬度和强度的目的,又能保持材料原有的耐蚀性能,因此,该项技术近几年在不锈钢管厂得到广泛应用。