Es wurden Elektronenrückstreubeugung (EBSD) und Mikrohärte (HV_0.025) verwendet, um die Auswirkungen der Wärmebehandlung in einer Stickstoff-Wasserstoff-Gemischatmosphäre auf die Mikrostruktur und Eigenschaften von 12Cr ferritisch-martensitischem Stahl zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich nach der Wärmebehandlung aufgrund des Stickstoffeintrags die Oberflächenstruktur des Rohres verändert, in der Nähe der Oberfläche eine große Menge Martensit gebildet wird, die mit zunehmender Diffusionsstrecke des Stickstoffs abnimmt. Die Nitrierschicht führt zu einer Erhöhung der Oberflächenhärte des Rohres, die Mikrohärte in 20 μm Entfernung von der Oberfläche beträgt 368 HV_0.025, und während des nachfolgenden Kaltumformungsprozesses treten Querbrüche an der Rohroberfläche auf. Basierend auf der thermodynamischen Datenbank TCFE11 und der kinetischen Datenbank MOBFE6 wurde ein thermo-kinetisches Modell zur Beziehung zwischen Wärmebehandlungszeit und Stickstoffdiffusionsstrecke an der Grenzfläche in die Matrix erstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Stickstoffgehalt mit zunehmender Diffusionsstrecke allmählich abnimmt und der Abfalltrend nach Erreichen von 70 μm abflacht. Durch die Untersuchung der Auswirkungen des Stickstoffeintrags auf die Mikrostruktur und Eigenschaften von 12Cr ferritisch-martensitischem Stahl wurde ein Glühverfahren entwickelt: das Rohr wird unter Wasserstoffschutzatmosphäre auf 860 ℃ erhitzt, 1 Stunde gehalten und mit Ventilator abgekühlt. Produktionsprüfungen zeigen, dass die Oberflächenhärte etwa 210 HV_0.025 beträgt und die Anforderungen an die Kaltumformbarkeit erfüllt.

ferritisch-martensitischer Stahl;Nitrieren;Mikrostruktur;Eigenschaften