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低温钢管的表面脱碳怎么处理
阅读:110次 更新时间:2020-08-21
脱不脱碳不仅跟温度有关,还决定于金属或合金的种类,并且决定于加热介质。比如含硅的钢就容易脱碳,不锈钢就不容易脱碳,耐热钢也不容易脱碳,如果是还原性介质,你加热到熔化状态也不会脱碳,如果是氧化性介质,则主要看氧化性的高低了,如果在空气中加热,则脱碳情况就更不好说了,只能够具体问题具体的分析,一般碳钢大约在570度产生强烈的氧化脱碳。


脱碳与否与化学成分、加热温度、保温时间、碳在金相组织中的存在形式、环境气氛等都有很大关系。仅仅靠化学成分无法判定材料表面造成脱碳需要的加热温度。


钢铁材料表面脱碳与含碳量或者碳当量有关。以60Si2Mn为例,脱碳敏感区在1150-1250度左右。脱碳还跟加热气氛、加热时间等有关。


另外需要考虑的是氧化和脱碳一般同时存在,如果氧化速度大于脱碳,那么即使在高温区也不会造成材料脱碳,只是表面氧化铁皮厚度增加。35CrMo一般用于生产高强度紧固件,一般要求吐丝温度不要超过880度,冷却速度在0.8-0.85度/s区间,脱碳层可控制在(0.2-0.4)D%之间。这个脱碳层是可以忍受的,后续的冷镦和力学性能可以保证。


钢在加热时,在生成氧化铁皮的基础上,由于高温炉气的存在和扩散作用,未氧化的钢表面层中的碳原子向外扩散,炉气中的氧原子也透过氧化铁皮向里扩散,当二种扩散会合时,碳原子被烧掉,导致未氧化的钢表面层中化学成分贫碳,这种现象叫做脱碳。


碳是决定钢性质的主要元素之一,脱碳使钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、冲击韧性、使用寿命等力学性能显著降低。对工具钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、高碳钢等质量有很大的危害,甚至因脱碳超出规定而成为废品,所以脱碳问题是钢材生产中的关键问题之一。


影响脱碳的因素和氧化一样,影响脱碳的主要因素是加热温度、加热时间、炉内气氛,此外钢的化学成分对脱碳也有一定的影响。


1、 加热温度对脱碳的影响:加热温度对钢坯可见脱碳层厚度的影响因钢种不同也有所不同,一般随加热温度升高,可见脱碳层厚度显著增加,但有一些钢种随着温度的升高,开始脱碳层厚度增加,但加热温度到一定值后,随着温度的升高,脱碳层厚度却不仅不增加,反而减少了,如弹簧钢(60Si2Mn)在1100℃以前脱碳层厚度随温度的增加而很快增大,但超过1100℃后脱碳层厚度随着温度增高而显著降低,这说明在1100℃附近有一脱碳速度的“峰值”。还有不少钢种也有类似的规律,对这些钢种,在选择加热温度时,应当尽量避开这一脱碳速度的“峰值”温度范围。


2、 加热时间对脱碳的影响,加热时间愈长,可见脱碳层厚度愈大,所以,缩短加热时间,特别是缩短钢坯表面已达到较高温度后在炉内的停留时间,以达到快速加热,是减少钢坯脱碳的有效措施,


3、 炉内气氛对脱碳的影响:炉内气氛对脱碳的影响是根本性的,炉内气氛中H2O、H2、O2、和CO2均能引起脱碳,而CO和CH4却能使钢增碳。实践证明,为了减少可见脱碳层厚度,在强氧化气氛中加热是有利的,这是因为铁的氧化将超过碳的氧化,因而可减少可见脱碳层厚度。


4、 钢的化学成分对脱碳的影响:钢中的含碳量越高,加热时越容易脱碳,若钢中含有铝、钨、钴等元素时,则脱碳增加;若钢中含有铬、锰、硼等元素时,则脱碳减少。镍、硅、钒对脱碳没有什么影响。易脱碳的钢种主要有碳素工具钢、模具钢、弹簧钢、滚珠轴承钢、高速钢等。


减少脱碳的措施:减少钢的氧化的措施基本适用于减少脱碳。例如进行快速加热,缩短钢在高温区域停留时间,正确选择加热温度,避开易脱碳钢的脱碳峰值范围;适当调节和控制炉内气氛,对易脱碳钢使炉内保持氧化气氛,使氧化速度大于脱碳速度等。


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处理09MnD低温无缝钢管名义脱碳成绩,要害正在热解决岁序上。因为脱碳与钢丝的氧化是同声停止的,因而,只需正在热解决进程中过分使钢丝少与气氛接触就可到达好转脱碳的手段。相似,钢丝正在铅液中经过,完成奥氏体化,而后进入油槽中淬火,再进入第二个熔化铅槽回火℃。因为钢丝正在熔化铅中不与气氛接触,无效防止了09MnD低温无缝钢管脱碳。


防止脱碳的对策主要有以下几方面:


1、工件加热时,尽可能地降低加热温度及在高温下的停留时间;合理地选择加热速度以缩短加热的总时间;


2、造成及控制适当的加热气氛,使呈现中性或采用保护性气体加热,为此可采用特殊发计的加热炉(在脱氧良好的盐浴炉中加热,要比普通箱式炉中加热的脱碳倾向为小);


3、热压力加工过程中,如果因为一些偶然因素使生产中断,应降低炉温以待生产恢复,如停顿时间很长,则应将坯料从炉内取出或随炉降温;


4、进行冷变形时尽可能地减少中间退火的次数及降低中间退火的温度,或者用软化回火代替高温退火。进行中间退火或软化回火时,加热应在保护介质中进行;


5、高温加热时,钢的表面利用覆盖物及涂料保护以防止氧化和脱碳;


6、正确的操作及增大工件的加工余量,以使脱碳层在加工时能完全去掉。

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