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不銹鋼鍛件鍛造加工脫碳氧化現(xiàn)象是什么原因?
不銹鋼鍛件脫碳
鋼料在加熱時,其表層的碳和爐氣中的某些氧化性氣體發(fā)生化學反應(yīng),造成了鋼料表面 、含碳量降低的現(xiàn)象稱為脫碳。脫碳也是擴散作用的結(jié)果,一方面爐氣中的氧向鋼內(nèi)擴散,另一方面爐氣中的碳向外表面擴散,這樣使鋼在表面形成了含碳量低的脫碳層。從整個過程來看,脫碳層只在脫碳速度超過氧化速度時才能形成。
鋼的含碳量越高,脫碳的傾向越大。某些合金元素增加脫碳傾向。有些合金元素則能阻碳。而Ni和V對脫碳影響不大。爐氣成分中脫碳能力強的介質(zhì)是水蒸氣,其次是co2和02,后是H2,而增加CO量可減少脫碳傾向。在中性介質(zhì)或弱氧化性介質(zhì)中加熱可減少脫碳傾向。加熱溫度越高、加熱時間越長,脫碳越嚴重。加熱溫度大于1000℃時,由于強烈氧化,脫碳作用較弱。在更高溫度下,由于氧化皮脫落失去保護作用,脫碳將劇烈發(fā)生。
脫碳使鍛件表面碳坩降低,降低強度和耐磨性能,脫碳層厚度小于加工余量時,對鍛件性能不產(chǎn)生影響,反之就會影響鍛件質(zhì)雖。一般防止氧化的措施,同樣可以防碳。影響脫碳的因素與氧化一樣,主要受鋼的化學成分、爐氣成分、加熱溫度、加熱時間等因素影響。
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車輪鍛件鍛造加工后組織狀態(tài)是什么樣的?
車輪鍛件鍛造成型主要經(jīng)過加熱、變形和冷卻等過程,車輪鍛件因材料成分和車輪鍛件大小而呈現(xiàn)出不同的組織狀態(tài),歸納起來主要有以下兩點。
1.大車輪鍛件組織狀態(tài)
這類車輪鍛件一般采用鋼錠直接鍛造成形。由于鍛造時,其加熱次數(shù)多(6火或更多)、變形不均勻、截面差異大、材料合金化程度高等原因,大型車輪鍛件組織突出的特征是殘留氫含量高、組織不均勻程度嚴重存在(混晶現(xiàn)象),這是影響大車輪鍛件性能的重要因素,因此也是大車輪鍛件熱處理工藝設(shè)計需要重點解決的問題。
2.中小車輪鍛件組織狀態(tài)
這類車輪鍛件主要使用軋制型材的坯料模鍛成形,對亞共析鋼(中碳鋼,中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼),終鍛后空冷到室溫時,一般得到粗大塊狀鐵素體和層片狀珠光體組織;對過共析鋼,特別是高碳高合金鋼,終鍛后緩冷,一般可獲得較粗大退火態(tài)組織。又由于車輪鍛件形狀截面差異及冷卻的不可控,其組織往往不均勻,同時由于溫度應(yīng)力(又稱熱應(yīng)力)和組織應(yīng)力的作用,車輪鍛件內(nèi)會產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力,所以必須采用熱處理工藝予以改善和消除。
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不銹鋼鍛件鍛造加工脫碳氧化現(xiàn)象是什么原因?
不銹鋼鍛件氧化:
氧化是鍛件毛坯(金屬原料)在加熱過程中與爐氣中的氧化性氣體發(fā)生化學反應(yīng),在鍛件金屬表面形成氧化皮的現(xiàn)象。氧化主要受鍛件金屬材料的種類、爐氣性能、加熱溫度、加熱時間的影響。
加熱不同的金屬材料,氧化程度不同,如鋼坯料,在同樣條件下,不同牌號的鋼氧化燒損也不同,低碳鋼燒損量大而高碳鋼量燒損請小,這是由于在高碳鋼中反應(yīng)生成了較多CO而降低了氧化鐵的生成量。當鋼中含有Cr、Ni、Al、Si、Mo等合金元素時,在鋼料表面會形成致密且不易脫落的氧化薄膜,可以阻止加熱過程金屬的繼續(xù)氧化。
金屬的氧化燒損危害性很大,一般情況下,鋼料每加熱一次便有0.5%-4.0%的金屬被氧化燒損掉,如表所示。同時氧化皮還加劇模具的磨損,降低不銹鋼鍛件的表面質(zhì)適。殘留氧化皮的鍛件,在機械加工時會加快刀具刃口的磨損。因此,減少或消除加熱時金屬的氧化燒損對鍛造生產(chǎn)來說非常重要。
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