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奧氏體不銹鋼管，即組織中以穩(wěn)定的面心立方的奧氏體相為主，是目前應(yīng)用的不銹鋼管中最重要的一種，其使用量占不銹鋼管總量的70%以上，常見的牌號有301（1Cr17Ni7）304（0Cr18Ni9）、316（0Cr17Ni12Mo2）等。奧氏體不銹鋼管具有良好的物理和力學(xué)性能，如耐腐蝕、低溫強(qiáng)度優(yōu)良、高韌性和塑性、易切削、焊接性良好、無磁性等，此外還具有表面光潔、清洗方便等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域，如石油化工、食品醫(yī)療、能源、交通、航空航天等。目前奧氏體大致可以分為Cr/Mn系、Cr/Mn/Ni系以及Cr/Mn/N系三類。

奧氏體不銹鋼管雖然具有良好的耐蝕性，但強(qiáng)度硬度低、耐摩擦磨損性能差，在一些長期受到摩擦的場合難以滿足使用要求，可服役壽命大打折扣，一定程度上其應(yīng)用受到了限制，此外，由于奧氏體在高溫下會發(fā)生相變，生成馬氏體，而奧氏體不銹鋼管本身需要依靠奧氏體相來實現(xiàn)耐腐蝕的特性，因此奧氏體不銹鋼管無法通過熱處理的方式來得到強(qiáng)化。因此提高奧氏體不銹鋼管的方法只能通過冷加工。但在一些特殊的場合，冷加工可能無法實現(xiàn)，因此只能選擇其他方法進(jìn)行強(qiáng)化，而表面改性是目前最受歡迎的處理工藝。

從上世紀(jì)80年代開始，各界便積極探索提高奧氏體不銹鋼管耐磨性的方法，目前，人們已經(jīng)掌握了離子注入、離子滲氮或滲碳、熱噴涂、電鍍等方法。各種處理方法的對比見表1-1。

表面改性是目前材料處理非常有前景的一種手段。表面改性是指對僅對表層材料進(jìn)行特定的處理，使其表面性能獲得強(qiáng)化，如強(qiáng)度更高、硬度更高、耐腐蝕、耐摩擦磨損、抗高溫氧化性等，而無需改變整個機(jī)體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和性能，這對奧氏體不銹鋼管來講，尤其適合。相對于研制新材料，表面改性成本更低、效率更高。相對于平面件，管道的表面處理更加復(fù)雜，管道作為現(xiàn)代工業(yè)社會的重要組成部分，已廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如輸水、輸油及輸氣等。具有成本低、安全的優(yōu)勢，為人類社會的生產(chǎn)生活提供了極為便捷的保障，也成為奧氏體不銹鋼管使用的一種方式。因此保證管道長期穩(wěn)定安全運(yùn)行的重要性不言而喻。然而，由于工作性質(zhì)的特殊性，管道會長期受到土壤、運(yùn)輸介質(zhì)、電流等腐蝕作用，長此以往，管道將會變薄，變銹，強(qiáng)度降低，喪失優(yōu)勢，如不及時更換，將會造成管道泄漏，污染環(huán)境，嚴(yán)重影響人類正常的生產(chǎn)生活，給國家造成經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重情況下，甚至危及相關(guān)人員的生命安全。因此，對管道進(jìn)行安全性研究刻不容緩。