許多16mn無縫鋼管的使用壽命與16mn無縫鋼管的表麵脫碳程度有關。例如,鋼絲繩的使用壽命主要取決於它的疲勞強度與耐磨性,如果鋼絲繩表麵脫碳超標,就會減少表層中作(zuò)為強化相和耐(nài)磨相的碳化物(wù),因而將直接影響這(zhè)兩項使用性能(néng)。此外,工具鋼、軸承鋼的表麵脫碳層如不清除幹淨,將使工具鋼、軸承鋼表麵(miàn)層硬度和耐磨性降低,並且在淬火時,由於裏外層體積變化不同而使工件表麵形(xíng)成裂紋。因此,如何防止16mn無縫鋼管的表麵(miàn)脫碳是生產工藝中應該注(zhù)意的一個問題。國外進口盤條的脫碳層為0.02~0.04mm,日本神戶的盤條表麵可以做到無脫碳,而國內同類產品脫碳層平均深度超過0.05mm。需要采取措施來改變這種狀況。
解決表麵(miàn)脫碳問題(tí),關鍵在熱處理工(gōng)序(xù)上(shàng)。由於脫碳與鋼絲的氧化是同時進行的,因此,隻要在熱(rè)處理過程(chéng)中盡量使鋼絲少與空氣接(jiē)觸就可達到改善脫碳的目的(de)。例如,美國彈簧鋼絲公司采(cǎi)用雙鉛槽(cáo)油淬回火(huǒ)來處(chù)理(lǐ)氣門簧(huáng)用鋼絲(sī),取得了理想效果。該生產流程是:第一個熔融鉛槽起鋼絲奧氏體化作用,預先將鉛液加熱到871℃,鋼絲在鉛液中通過,實現奧氏體化,然後進入油槽中淬火(huǒ),再進入第二個熔融鉛槽回火(482℃)。由於鋼絲在熔融鉛(qiān)中不與空氣接觸,有效避免了脫碳。采用這種工(gōng)藝需要解決的主要問題是如何防止鉛塵汙染。
16mn無縫鋼管造成表麵脫碳的氣氛主要是氧氣、水蒸氣及二氧(yǎng)化碳等(děng)氧化性氣體。當(dāng)這些氧化(huà)性氣體與受熱鋼(gāng)絲表麵接觸時,氧化與脫碳同時發生;由於鐵中(zhōng)的固溶碳與這些氣體的親合力比較大,所以表麵上的碳先脫掉了。上述這些氣體一般是從爐外帶進去的;16mn無縫鋼管表麵的氧化鐵皮、鐵鏽以(yǐ)及冷拔後鋼絲表麵上的殘留物,入爐加熱後也會分解,反應(yīng)生成一些氧化(huà)性氣體。我們可以有目的地控製爐內氣氛,使之(zhī)處於還原性狀態,就能有效避免表麵(miàn)脫碳。例如(rú),控製爐內二氧化碳與一(yī)氧化碳的比例,在平衡點(diǎn)時,既不氧化也不脫碳;在二氧化碳比例超(chāo)過平衡點時,發(fā)生氧化(huà)和脫碳;低於平衡(héng)點時則不發生氧(yǎng)化和脫碳。平(píng)衡點的具體(tǐ)數(shù)值要根據16mn無縫鋼管的含碳量和溫度(dù)來計算。
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