甄利平，李 涛，陶永良，郭旭林，邓 见

（1.上海高泰精密管材股份有限公司，上海 200000；2.浙江大学，浙江 杭州 310058）

不锈钢控制棒经过离子渗氮处理后，表面形成了厚度约为30μm的渗氮层，该渗氮层具有耐腐蚀、耐磨的特点[1]。不锈钢控制棒离子渗氮处理的气体介质为氢气、氮气、甲烷，因此渗氮结束后外观颜色是黑色。在产品验收过程中，发现一定数量的渗氮管存在色差，对有色差渗氮管开展了渗氮层厚度、硬化层深度、硬度沿深度的变化和池内抗腐蚀性能试验，从检测结果可以看出渗氮管的色差对渗氮层厚度以及性能没有影响。

经过前期试验及理论分析，离子渗氮炉混气罐和离子渗氮炉内气体介质流速不均匀会导致渗氮后的不锈钢管材外观存在色差，通过对混气罐和渗氮炉内的气体流速均匀度进行模拟分析，验证了混气罐和渗氮炉内气体流速存在不均匀。根据模拟分析的结果，对混气罐结构进行重新设计，提高不同介质气体在混气罐中的混合均匀度，在后期的试验验证以及产品生产中，渗氮管的外观色差有改善。

对离子渗氮炉内气氛均匀性进行模拟分析，结果显示渗氮炉进气口和炉底辅助阳极盘处存在气体流速不均匀。经过讨论分析，为后续离子渗氮炉改造提出两种不同的方案。

1 渗氮管外观颜色技术条件要求

在渗氮结束后，管子应呈现为黑色、均匀的氧化色，渗氮件表面不应有裂纹、剥落和明显的电弧烧伤痕迹。划痕等缺陷其深度不应超过管子名义厚度的5%。……