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从不锈钢钢管材料组织成分平衡图可以看出，铁素体(α相)只能固溶0.1%以下的氮，因此，钢在氨气中加热时就形成铁的氮化物。在氮化表面形成的这些氮化物饱和层，作显组织观察时，由于它不受所用侵蚀试剂腐蚀，故呈现为白亮层。白亮层容易剥落，所以，氮化后必须用精加工除去，因此可以把白亮层看做伴随氮化产生的一种缺陷。用氨气进行氮化，通过分解产生的原子氮被钢吸附和扩散，再和存在于钢内的Al、Cr等结合形成细小的化合物，在铁素体晶粒内引起很大畸变而使之硬化。未参与氮化的氮变成惰性分子态氮从炉中排出。不锈钢管 图中所示是混合气氛与不同温度下处于平衡的Fe-N相的关系。所以，氨的分解气和氨气的混合气体，即NH3+N2+H2的氮化气氛，可以获得具有与氨分压或者说是氨的分解率相对应的氮化铁表面的氮化层。图中所示是不锈钢钢管在500℃与550℃氮化24小时的情况下，氨的分解率、氮化量以及表面生成相间的关系。从以上结果可以看出，不在生成白亮层的氮化条件下，就不能获得充分的氮化效果。二段氮化法在氮化后期用高分解率的气氛，仅能促进氮在钢中的扩散，试图减轻白亮层。但需要注意的是，与此同时氮化铁容易从晶界上成网状析出，而成为发生剥落的原因。
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不锈钢管退火处理是将不锈钢管等金属工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火后不锈钢管内部组织亚共析钢是铁素体加片状珠光体;共析钢或过共析钢则是粒状珠光体。退火组织是接近平衡状态的组织。锻造、铸造、焊接后的不锈钢管内部存在内应力，如不及时消除，将使不锈钢管工件在加工和使用过程中发生变形、缺口、断裂，影响工件精度及合格率。采用去应力退火消除加工过程中产生的内应力十分重要。去应力退火的加热温度低于相变温度A1，因此，在整个热处理过程中不发生组织转变。内应力主要是通过工件在保温和缓冷过程中消除的。为了使工件内应力消除得更彻底，在加热时应控制加热温度。一般是低温进炉，然后以100℃/S左右得加热速度加热到规定温度。不锈钢退火管处理的加热温度应略高于600℃。保温时间视情况而定。铸件去应力退火的保温时间取上限，冷至300℃以下才能出炉空冷。热处理退火炉的退火工艺流程简单，采用S7-300PLC作为控制器，可满足控制要求。一套PLC用于控制整台热处理退火炉。PLC控制系统包括电源模块和通信模块。加热炉现场阀站配置多个数字量输入/输出模块，用来处理开关等各种开关量的动作。两个模拟量输入模块主要完成炉压和电磁流量等各种模拟信号的采集。变频器控制不锈钢退火管处理循环风机。
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