不(bu)锈(xiu)钢(gang)管在(zai)加(jia)工过程(cheng)往(wang)往(wang)需(xu)要通过高(gao)温(wen)退火处理(li)来提高其(qi)综(zong)合性(xing)能(neng),但是(shi)高温(wen)也会(hui)给表(biao)面(mian)带来(lai)不(bu)好(hao)的影响,很(hen)多(duo)人(ren)问不锈钢(gang)制品(pin)管加(jia)热时的(de)氧化(hua)皮(pi)是怎(zen)样(yang)形成(cheng)的(de)?其实是炉(lu)气中的(de)氧气(qi)O
2、二氧化(hua)碳(tan)CO
2、水(shui)分H
2O等与(yu)钢(gang)表(biao)层(ceng)中的铁元(yuan)素逐步(bu)发(fa)生(sheng)氧(yang)化(hua)反(fan)应与(yu)扩(kuo)散(san)作用的(de)结果。下(xia)面(mian)我(wo)们(men)来(lai)看(kan)看(kan)形(xing)成(cheng)的(de)详细(xi)条(tiao)件和步(bu)骤把。
氧化铁皮(pi)在精(jing)密(mi)不(bu)锈钢表面上是(shi)逐渐形成的(de),在加(jia)热初(chu)始(shi)阶段形(xing)成(cheng)氧(yang)化(hua)亚铁FeO。当温(wen)度(du)为(wei)900℃左(zuo)右时(shi)氧化铁皮(pi)大致分为三(san)层(ceng):最外层(ceng)为Fe2O4占1~2%,中间(jian)层为磁(ci)性氧化铁(tie)占(zhan)10~20%,靠近金(jin)属(shu)基体(ti)的最(zui)里(li)层为(wei)80%以上的FeO。氧(yang)化皮中(zhong)Fe
2O
3、Fe
3O
4、FeO的(de)厚(hou)度(du)比(bi)为1:10:100。
从氧化物的组(zu)成来看,愈(yu)靠近不(bu)锈钢制(zhi)品管基(ji)体(ti)表面,含铁(tie)愈高(gao),并(bing)向(xiang)外(wai)层扩散;而(er)愈(yu)在(zai)氧化铁(tie)皮的(de)外(wai)层(ceng),含氧(yang)愈高,则氧通(tong)过(guo)已(yi)形(xing)成(cheng)的薄(bao)的(de)氧化(hua)层(ceng)向(xiang)金属内部扩散,使(shi)得(de)氧化铁皮(pi)逐渐增厚(hou)起(qi)来(lai)。由(you)于(yu)FeO结构松(song)散(san),氧原子(zi)很(hen)容(rong)易进(jin)一(yi)步(bu)向(xiang)内扩(kuo)散(san),FeO的增厚速度(du)较快,且易剥(bo)落,造成(cheng)大(da)量(liang)烧(shao)损。
加(jia)热(re)时(shi)形(xing)成(cheng)氧化铁皮的(de)厚度(du)(金(jin)属(shu)烧(shao)损(sun)量)取决(jue)于(yu)下(xia)列(lie)因(yin)素:
1、加(jia)热温度(du)愈高(gao),加热时间愈长(zhang),则(ze)形成氧(yang)化铁皮的厚(hou)度(du)就愈(yu)厚(hou)。通(tong)常(chang),不(bu)锈钢(gang)在(zai)200℃以(yi)前的(de)氧(yang)化(hua)是(shi)非常缓慢(man)的(de),在(zai)200~500℃时可(ke)形(xing)成(cheng)很(hen)薄的氧(yang)化层,当(dang)温度升到(dao)600-700℃时开始显著氧化(hua),到900℃以(yi)后氧(yang)化与(yu)扩(kuo)散速度(du)急剧增(zeng)长(zhang)。因此,钢(gang)管在900℃以(yi)上应采用快速加热,以减(jian)少金属(shu)烧损。在(zai)待乳(ru)或停(ting)轧时(shi),不要使(shi)不(bu)锈(xiu)钢制品管(guan)在(zai)髙(gao)温下长(zhang)时间停留,避(bi)免氧化(hua)严(yan)重(zhong)。
2、炉内氧(yang)化(hua)性气(qi)氛(fen)愈强(qiang),吸入(ru)冷空(kong)气(qi)愈多,精(jing)密(mi)不锈钢(gang)管形(xing)成(cheng)氧化物的倾向就愈大。在髙(gao)温下(xia)炉气(qi)中(zhong)氧气(qi)和空气的含量(liang)对氧化(hua)铁皮的(de)形(xing)成有(you)很大影响。为(wei)了防止(zhi)大量(liang)吸(xi)入冷(leng)空气,要很(hen)好地(di)控(kong)制(zhi)炉膛压力,应采用(yong)正(zheng)压操作(zuo)。特别是(shi)斜(xie)底(di)炉(lu),由于经(jing)常翻(fan)钢,易(yi)于(yu)吸(xi)入冷空(kong)气(qi),故炉(lu)膛(tang)压力应(ying)控(kong)制(zhi)为8~12帕(0.8~1.2毫米水柱(zhu)),并使(shi)炉(lu)尾处(chu)的翻(fan)钢(gang)口稍有轻(qing)微的火焰(yan)喷(pen)出(chu)。通常,斜底(di)炉要比环(huan)形炉的氧(yang)化烧损大,可达3%以(yi)上(shang)。
不锈钢制品管(guan)加热时的(de)氧(yang)化皮(pi)是(shi)怎(zen)样形成(cheng)的?炉(lu)气(qi)中(zhong)的氧气O
2、二氧(yang)化碳(tan)CO
2、水(shui)分H
2O为主(zhu)要形成(cheng)成分(fen);当(dang)外(wai)界(jie)温(wen)度升(sheng)到600-700℃时开始(shi)显著氧(yang)化,到(dao)900℃以(yi)后(hou)氧(yang)化与(yu)扩(kuo)散速度(du)急剧(ju)增长(zhang);加热温(wen)度、加(jia)热(re)时间、吸(xi)入冷空(kong)气(qi)量(liang)都(dou)是影(ying)响(xiang)不锈(xiu)钢(gang)制(zhi)品(pin)管(guan)氧(yang)化皮(pi)厚(hou)度(du)的(de)因(yin)素。