不(bu)銹鋼(gang)管(guan)的加熱(re)缺陷主要有(you)氧化、脫碳、過熱(re)、過燒、加熱(re)溫度不(bu)均、表面燒化、加熱(re)裂紋(wen)。
一、氧化(hua)
氧化是指不銹(xiu)鋼管(guan)在加熱時受到爐氣中的二氧化碳、一氧化二氫、氧氣的作用而使不銹鋼管的表面被氧化形成氧化鐵皮,大約每加熱一次就約有0.5%~3%的不銹鋼管被氧化形成氧化鐵皮(即燒損),使成材率降低,同時氧化鐵皮堆積在爐底上會造成耐火材料的侵蝕,降低爐子使用壽命。此外,氧化鐵皮熱導率比金屬低得多,影響鋼坯加熱。
氧化鐵皮是鋼的氧化產物,由外至內分為Fe2O3、Fe3O4、FeO三層。試驗結果證明Fe2O3占10%、Fe3O4占50%、FeO占40%,熔點約為1300~1350℃。
影響金屬氧化的因素有(you)管坯加熱溫(wen)度(du)(du)、加熱時(shi)間、爐內(nei)氣氛。其中爐內(nei)氣氛、加熱溫(wen)度(du)(du)影響較大,加熱時(shi)間主要影響鋼的燒損量。
1. 鋼管溫度(du): 鋼(gang)的溫(wen)度達到(dao)800℃之前(qian)氧化并(bing)不劇烈,管坯溫(wen)度達到(dao)800℃以上變化速度明(ming)顯(xian)加快;
2. 高溫停留(liu)時間(jian): 管坯在高溫區停留(liu)時間(jian)越(yue)長氧(yang)化燒損(sun)越(yue)嚴重;
3. 爐膛(tang)氣氛(fen): 氧(yang)化性氣氛(fen)越濃氧(yang)化燒損越嚴(yan)重。
以上三者的影響程度比(bi)例基(ji)本(ben)為6:3:1.
二、脫碳(tan)
不銹鋼管(guan)在加熱時,在生成氧化鐵皮的基礎上由于高溫爐氣和擴散的作用,未氧化的鋼管表面層的碳原子向外擴散,爐氣中的氧原子也透過氧化鐵皮向內擴散,當兩種擴散會合時,碳原子被燒掉,從而導致未氧化的鋼管表面層中化學成分貧碳的這種現象叫脫碳。脫碳會使鋼管的機械強度大為降低。
影響脫(tuo)碳的(de)(de)因素有加熱溫度、加熱時(shi)間、爐(lu)內氣氛、鋼的(de)(de)成分。加熱過程中可以采取以下措(cuo)施防止脫(tuo)碳:
1. 減少管坯在高溫區的停(ting)留時間(jian);
2. 控制加熱溫度(du)不(bu)能過高;
3. 控制(zhi)爐內氣氛,減少(shao)冷空(kong)氣吸入,均熱(re)段減少(shao)助燃(ran)空(kong)氣量,形成(cheng)(cheng)還(huan)原性(xing)氣氛,抑(yi)制(zhi)氧化鐵皮的形成(cheng)(cheng);
4. 認真執(zhi)行待軋降溫(wen)、升溫(wen)制(zhi)度。
三、過熱與過燒
不銹鋼管的加熱溫度偏高,加熱時間偏長,會使奧氏體晶粒過分長大,引起晶粒之間的結合能力減弱,鋼管的機械性能顯著降低,這種現象叫鋼的過熱。如果鋼管的加熱溫度過高,時間又長,使鋼的晶粒之間的邊界上開始熔化,并且有氧滲入,形成晶粒間氧化,鋼坯失去了晶粒之間的結合力,因而失去了正常的強度和可塑性。在軋制或出爐受到震動時,就會碎裂或者表面形成粗大的裂紋,這種現象叫鋼的過燒。
過熱的不銹鋼管(guan)可以通過熱處理方法來消除,而過燒的鋼管無法補救,只能報廢。過燒實質上是過熱的進一步發展,因此防止過熱即可防止過燒。
不銹(xiu)鋼管的過熱主要是加熱溫度和在高溫區的加熱時間;鋼的過燒主要是加熱溫度、在高溫區的加熱時間和爐內氣氛。加熱過程中可以采取以下措施防止鋼的過熱與過燒:
1. 減少管坯在(zai)高溫區的停留時間;
2. 控制加熱溫(wen)度不能過高;
3. 認真執行待軋(ya)降溫、升溫制度;
4. 控制(zhi)爐內氣氛,減少(shao)冷(leng)空氣吸入,均(jun)熱段(duan)減少(shao)助燃(ran)空氣量(liang),形(xing)成還原(yuan)性氣氛,抑制(zhi)氧(yang)化鐵皮的形(xing)成(主要針對鋼(gang)的過燒)。
四、表面燒化
由于操作不(bu)慎,鋼的(de)表(biao)面溫(wen)度過高,可以使氧化鐵皮熔化,這就是鋼的(de)表(biao)面燒化。影響鋼的(de)表(biao)面燒化的(de)因(yin)素有加熱溫(wen)度、在高溫(wen)區的(de)加熱時間(jian)和爐內(nei)氣氛。防(fang)止表(biao)面燒化的(de)主要措施(shi):
1. 減少管坯在高(gao)溫(wen)區的停留時間;
2. 控制加熱溫度不能過高(gao);
3. 控(kong)制爐(lu)內氣氛,減少冷空氣吸入,均(jun)熱段減少助(zhu)燃空氣量(liang),形成還原性氣氛,抑制氧化鐵皮的形成;
4. 火焰(yan)不能直接(jie)燒(shao)到鋼管上。
五、加熱溫度不均勻
不(bu)銹(xiu)鋼管坯加熱溫度不均勻會給軋制帶來調整和操作上的困難,對產品質量影響也很大,實際生產中,通常允許存在一定的溫差,但不能過大。目前從熱軋管反映出的加熱缺陷主要是加熱溫度不均。加熱溫度不均勻的表現形式有上下溫度不均勻、內外溫度不均勻、長度方向溫度不均勻、管坯底面的黑印。
影響(xiang)鋼的加熱溫(wen)度(du)不均(jun)勻的因素有加熱溫(wen)度(du)、加熱時間、爐底情況和(he)爐壓。
防(fang)止加熱溫度不均(jun)勻的(de)主要措施:
1. 按(an)加(jia)熱(re)制度合理控制加(jia)熱(re)溫度,加(jia)熱(re)溫度不(bu)能(neng)過高或過低(di),短時間內溫變不(bu)能(neng)過大;
2. 合理的控(kong)制(zhi)裝出料(liao)節奏,保(bao)證(zheng)坯料(liao)在爐內的加(jia)熱(re)時間;
3. 認真執行待軋降溫(wen)升溫(wen)制度,以免(mian)坯料溫(wen)度過高;
4. 減少(shao)爐底的(de)氧化鐵皮,確(que)保(bao)加(jia)(jia)熱爐底與鋼(gang)管接觸(chu)部位的(de)加(jia)(jia)熱溫度。
六、加熱(re)裂紋(wen)
加(jia)熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)表(biao)現形(xing)式分為(wei)表(biao)面裂(lie)(lie)(lie)紋和內(nei)部裂(lie)(lie)(lie)紋兩種,產(chan)生加(jia)熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)主(zhu)(zhu)要因素有原(yuan)料材質、過熱(re)、加(jia)熱(re)速度過快和裝爐溫(wen)度過高。防止(zhi)加(jia)熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)主(zhu)(zhu)要措(cuo)施有以下三個(ge)方面:
1. 認真檢查裝爐前(qian)的坯(pi)料外表面質量,如有皮下氣泡夾雜(za)裂(lie)紋等要徹底(di)清(qing)除;
2. 合理控制加(jia)熱溫度,防(fang)止坯料過熱;
3. 嚴格按加熱規定(ding)控制(zhi)加熱爐的預熱段溫(wen)度(du),防(fang)止坯料裝(zhuang)爐溫(wen)度(du)過高。