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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。
不锈钢管是一种基本的管材，所以它也有良多硬性的必需的指标，包括良多方面，下面我们要讲的就是关于不锈钢焊管的硬度指标。根据试验方法和合用范围不同，硬度又可分为布氏硬度，洛氏硬度，维氏硬度，肖氏硬度，显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏，洛氏，维氏硬度三种。1、布氏硬度(HB用一定直径的钢球或硬质合金球，以划定的试验力(F)压入式样表面，经划定保持时间后卸除试验力，丈量试样表面的压痕直径(L)布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS(钢球)表示，单位为N/mm2(MPa其计算公式为式中：F--压入不锈钢焊管试样表面的试验力，N，D--试验用钢球直径，mmd--压痕均匀直径，mm.测定布氏硬度较正确可靠，但一般HBS只合用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的不锈钢焊管不合用。在不锈钢焊管尺度中，布氏硬度用途广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又利便。举例：120HBS10/表示用直径10mm钢球在1000Kgf(9.807KN)试验力作用下，保持30s(秒)测得的布氏硬度值为120N/mm2(MPa)。2、洛氏硬度(HK)洛氏硬度试验同布氏硬度试验一样，都是压痕试验方法。不同的是，它是丈量压痕的深度，即在初邕试验力(Fo)及总试验力(F)的先后作用下，将压头(金钢厂圆锥体或钢球)压入试样表面，经划定保持时间后，卸除主试验力，用丈量的残余压痕深度增量(e)计算硬度值。其值是个无名数，以符号HR表示，所用标尺有A，B，C，D，E，F，G，H，K等9个标尺。其中常用于不锈钢焊管硬度试验的标尺一般为A，B，C，即HRA，HRB，HRC。硬度值用下式计算：当用A和C标尺试验时，HR=100-e当用B标尺试验时，HR=130-e式中e--残余压痕深度增量，其什系以划定单位0.002mm示，即当压头轴向位移一个单位(0.002mm)时，即相称于洛氏硬度变化一个数。
