¿Cómo endurecer el acero inoxidable SUS 316?

Su endurecimiento debe lograrse a través de los siguientes métodos, y la selección específica debe combinarse con el escenario de aplicación (como si se requiere endurecimiento general, resistencia al desgaste de la superficie o resistencia a la corrosión):

1. Endurecimiento por el trabajo en frío (medios principales)

Principio:
A través de procesos de trabajo en frío, como el rodamiento en frío, el dibujo en frío y la formación de frío, el material sufre deformación plástica, lo que resulta en proliferación de dislocación, distorsión de grano y endurecimiento del trabajo (endurecimiento por deformación), mejorando así la dureza y la fuerza.

Características:
Mejora significativa de la dureza: la dureza del SUS 316 recocido se trata de HB 150-180, que se puede aumentar a HB 200-250 después del trabajo en frío (dependiendo de la cantidad de procesamiento, como la dureza puede alcanzar HB 230 o más cuando la deformación de la rodadura fría es del 30%).

Mejora sincrónica en la resistencia: la resistencia a la tracción aumenta de aproximadamente 520 MPa a 700-900 MPa, pero la plasticidad disminuye (la alargamiento se reduce de 40% a menos del 20%).
Sin impacto en la resistencia a la corrosión: el trabajo en frío tiene poco efecto sobre la resistencia a la corrosión de la matriz de austenita, y es adecuado para escenarios que requieren resistencia y resistencia a la corrosión (como equipos químicos y equipos médicos).

2. Tratamiento de endurecimiento de la superficie (fortalecimiento local)
Si solo se requiere resistencia al desgaste de la superficie (como cojinetes y sellos), la dureza de la superficie se puede mejorar a través de los siguientes procesos mientras se conserva la tenacidad y la resistencia a la corrosión de la matriz:

1. Nitroidio/nitrocarburización
En un entorno de 500-600 grado, los átomos de nitrógeno se infiltran en la superficie para formar una capa de nitruro endurecida (como '-fe4n, ε-Fe3n), con una dureza de hasta HV 800-1200.

Ventajas: la temperatura es más baja que el rango de sensibilización (450-850 grado), no se precipitan los carburos y la resistencia a la corrosión permanece básicamente sin cambios.

2. Carburación
Los átomos de carbono se infiltran a altas temperaturas (900-1050 grado) para formar una capa endurecida, pero la resistencia a la corrosión superficial puede disminuir debido a la precipitación de carburos, y se requiere un tratamiento de solución sólida.
3. Deposición de vapor físico (PVD) / Deposición de vapor químico (CVD)
Deposite recubrimientos duros (como estaño, tic, crn) con dureza hasta HV 2000-3000 y grosor de 1-10 μm, adecuado para piezas de precisión.

3. Fortalecimiento del tratamiento térmico (aplicación limitada)
SUS 316 no puede endurecerse mediante el enfriamiento (sin transformación de fase martensítica), pero puede ser asistido por los siguientes tratamientos térmicos:

1. Tratamiento de soluciones + trabajo en frío
Primero calor a 1050-1100 grado para disolver completamente los carburos, rápidamente se enfríe en agua (tratamiento de solución) para obtener una sola estructura de austenita y luego el trabajo en frío para un efecto de endurecimiento más uniforme.

2. Tratamiento de estabilización (para aceros que contienen titanio/niobio)
Los aceros que contienen elementos estabilizadores como SUS 321 pueden fijar el carbono a través del titanio/niobio, pero SUS 316 no contiene elementos estabilizadores, por lo que este método no es aplicable.

El endurecimiento del trabajo en frío es reversible. Si posteriormente se calienta a la temperatura de recristalización (aproximadamente 800 grados o más), la dureza disminuirá debido a la recuperación del grano.
El método anterior puede mejorar efectivamente la dureza del acero inoxidable SUS 316 sin reducir la resistencia a la corrosión del núcleo. El proceso más apropiado debe seleccionarse de acuerdo con las condiciones de trabajo (como la carga, el entorno, la temperatura).