各種不同種類的鋼在加熱時都有其要求,如加熱溫度、加熱時間、爐氣成分、過??諝饬康?, 不同的控制系統(tǒng)控制其相應(yīng)的加熱條件,溫度受燃?xì)鉄煊绊?,其他分別由各個不同組成部件控制,在 加熱過程中須予以充分滿足,否則將產(chǎn)生加熱缺陷,變成廢品。鋼坯在加熱過程中主要缺陷如下幾點 :
1,氧化,在高溫下,鋼件表面層的鐵與爐氣中的氧化性氣體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成氧化鐵皮,稱為金 屬的氧化(燒損)。氧化鐵皮重量占鋼件總重量的百分?jǐn)?shù)稱為鋼的燒損量。鋼的氧化取決于加熱溫度、 加熱時間。爐氣成分、過??諝饬?、鋼的化學(xué)成分及鋼的形狀等多種因素。
(1)溫度因素,在低溫時(600-700°C以下),金屬氧化速度慢,而后隨溫度升高而加快,當(dāng)溫度 達(dá)900-1000°C時就發(fā)生激烈的氧化,而1300°C左右氧化就更加強烈。溫度再高時,由于氧化鐵皮 開始熔化,更加速了氧化作用。所以在鋼的加熱中嚴(yán)格控制加熱溫度是十分重要的。
(2)時間因素,一般來說,加熱時間越長,產(chǎn)生氧化鐵皮也越多,尤其在高溫下更顯著。但是當(dāng)氧 化鐵皮程度時,由于它的存在阻礙了鋼的繼續(xù)氧化,故軋鋼爐燒嘴加熱時間對鋼的氧化有 顯著的影響。但這種作用不,生產(chǎn)中以快速加熱為宜。
(3)爐氣成分,在爐氣中,可能存在氧化性氣體、還原性氣體與中性氣體。爐氣中氧化性氣體越多 ,鋼的氧化越厲害。還原性氣體和中性氣體與鋼不發(fā)生氧化反應(yīng),具有保護作用。如果爐氣中氧化性氣 體含量多,則稱為氧化性氣氛。反之,當(dāng)還原性氣體含量較高程度時,則稱為還原性氣氛。
(4)過剩空氣量,過??諝饬恐苯佑绊憼t內(nèi)氣氛,生產(chǎn)中須嚴(yán)格加以控制。
(5)鋼的成分及形狀,鋼重的合金元素含量越多,氧化速度越慢。但含鎳的鋼在有二氧化硫的爐氣 中加熱時,卻隨含鎳量的增加而加速氧化。另外,鋼表面積越大,鋼化速度也越快。
綜上所述,為了減少氧化鐵皮,大科建議在加熱工藝中應(yīng)采取如下措施:
,在加熱質(zhì)量的前提下,盡量采用快速加熱與少裝勤裝的方法。
第二,在燃料燃燒的情況下,盡量減少過??諝庀禂?shù)。
第三,爐膛有不太大的正壓力,以冷空氣被吸入爐內(nèi)。
第四,盡量采用少氧化或不氧化加熱爐。
第五,采用間接加熱,如用金屬和陶瓷等保護罩或燃?xì)廨椛涔艿取?/p>
第六,采用保護層,即在金屬表面涂一層涂料,使?fàn)t氣與鋼表面隔以減少氧化。
2,脫碳,在高溫下鋼料所含的碳分與爐氣中的水、二氧化碳、氧氣機氫氣等進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),造成鋼 料表面層含碳量減少稱為脫碳。脫碳會使鋼的機械性能發(fā)生變化,對鋼的質(zhì)量是不利的。影響脫碳的主 要因素也是加熱溫度、加熱時間、爐氣成分、過剩空氣量和鋼的成分。所以減少氧化的措施也同樣適用 于減少脫碳。
3,過燒,金屬加熱到接近熔點時,晶間低熔點物質(zhì)開始熔化,由于爐氣中氧化性氣體滲入晶粒間的 聯(lián)系,一經(jīng)鍛壓、軋制即發(fā)生破碎而成為廢品,不能挽救,只能重新熔煉,此種現(xiàn)象稱為過燒。方 法主要 還是控制加熱溫度及加熱時間,并應(yīng)注意使?fàn)t氣中過多氧氣。
4,過熱,鋼在稍低于過燒溫度的高溫下長期保溫,而使晶粒過分長大,這種想象稱為過熱。過熱的 金屬在軋制與制造時塑性有所增加,但晶粒比較,降低了鋼的機械性能。過熱的鋼采用退火處理以 恢復(fù)其原來的結(jié)晶組織,再重新燒嘴加熱并進(jìn)行壓力加工。