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淺析鋼在熱軋和熱處理過程中的脫碳機製與防護方法

更新时间:2019-10-31 13:18人气:0177
  中國鋼管信息港速遞:奧氏體不鏽鋼,顧名思義其組織為奧氏體,奧氏體不鏽鋼的熱處理十分首要,由於奧氏體不鏽鋼的首要任務是耐蝕,熱處理不當,其耐蝕性能會大打扣頭,本期首要向大家講述奧氏體不鏽鋼的熱處理。
  
  奧氏體不鏽鋼,是常見的不鏽鋼(18-8鋼),如廚房中很多餐具都是奧氏體不鏽鋼做的。奧氏體不鏽鋼,顧名思義其組織為奧氏體,它沒有磁性,沒有淬硬性。
  
  奧氏體不鏽鋼在氧化性環境中抗腐蝕性非常強,所謂的氧化環境可以簡單理解為含氧較多的環境,奧氏體不鏽鋼韌性好 ,輕易加工成型,因此用處非常廣泛。
  
  奧氏體不鏽鋼首要用於耐蝕目的,熱處理對其影響很大。奧氏體不鏽鋼的耐蝕性和耐酸性首要依靠表麵鈍化,假如表麵鈍化這類行為不能維係,則它就會發生腐蝕。是以,奧氏體不鏽鋼並不是完全不鏽,它隻是針對氧化環境和酸性環境。對於特殊的離子,並不具有強大的抗拒能力。奧氏體不鏽鋼的熱處理首要影響表麵層的鈍化能力,因此影響其腐蝕性能。
  
  均勻腐蝕是最多見的腐蝕現象 ,均勻腐蝕取決於鉻元素的分布均勻性。熱處理影響鉻元素的分布規律,自然影響奧氏體不鏽鋼的耐均勻腐蝕特性。
  
  晶間腐蝕也是評價奧氏體不鏽鋼的首要腐蝕性能之一。一般來說,假如奧氏體不鏽鋼發生敏化,在晶界析出大量的串珠狀的碳化物,則其晶間腐蝕性能會大打扣頭。奧氏體不鏽鋼假如發生敏化,即使在很普通的電化學環境也會發生嚴重的晶間腐蝕。
  
  應力腐蝕開裂是奧氏體不鏽鋼最多見的破壞形式。大家需要重視,應力腐蝕開裂取決於兩方麵首要身分:其一,必須有應力,它可能是外加應力,也可能是殘餘應力;其二,應力腐蝕開裂敏感離子,比如鹵族元素離子,特別以氯離子最為常見。利用奧氏體不鏽鋼的地方,時常不是使用其承受應力的能力,是以應當特別關注殘餘應力,由於在含有氯離子的環境中,殘餘應力會造成其應力腐蝕開裂。往殘餘應力的方法是往應力退火。
  
  中國鋼管信息港速遞:點蝕是最可怕的腐蝕。說其是最可怕的腐蝕 ,采用古人說的一句話形容這個題目再恰當不過了:“千裏之堤 ,潰於蟻***”。點蝕產生有兩個首要啟事:其一,是材料成分不均勻,比如發生敏化,奧氏體不鏽鋼就特別輕易發生點蝕;其二,環境腐蝕介質濃度不均勻,這也是引發點蝕的啟事。一旦發生點蝕 ,局部鈍化膜層就被破壞掉,因而會在活性和鈍化兩種狀況之間競爭,一旦無法發生鈍化,點蝕就會不斷進行下往,直到構件穿孔。
  
  奧氏體不鏽鋼在室溫至高溫狀況沒有固態相變點 ,其熱處理的目的首要是為了使加工過程中產生的碳化物溶解到基體中往,從而使合金元素分布更加均勻。將奧氏體不鏽鋼加熱到高溫 ,使碳化物溶解到基體中往,然後快速冷卻到室溫 ,這個過程,奧氏體不鏽鋼不會硬化,由於沒有相變,室溫仍保持奧氏體狀況,這個過程稱為固溶處理。固溶處理中,快速冷卻的目的隻是為了讓碳原子及合金元素分布更加均勻。
  
  奧氏體不鏽鋼在固溶處理時,假如冷卻速度過慢,隨著溫度下降,碳原子在基體中的溶解度下降,碳化物便會析出。並且碳原子特別輕易與鉻結合,形成M23C6型碳化物,分布在晶界上,晶界發生貧鉻現象,發生敏化。奧氏體不鏽鋼發生敏化今後,應在850?C以上加熱,碳化物會固溶 ,再快速冷卻就能夠解決敏化題目。
  
  熱軋和熱處理過程中,鋼的表麵輕易脫碳,脫碳今後其很多性能會受到影響,本期首要先容鋼脫碳常識。
  
  當鋼被加熱到高溫時,表麵層與四周空氣中氧反應,因此引發氧化和脫碳。
  
  氧化是一種現象,在氧化過程中 ,基體金屬與四周空氣中的氧反應產生氧化膜,如氧化進一步發生,氧化物就會從金屬表層剝落下來。一般來說,隨著加熱溫度的上升和加熱時間的增加,氧化層的厚度會顯著增加。
  
  熱軋鋼坯過程會產生氧化
  
  脫碳是一種常見的現象,鋼中的碳與空氣中的氧、二氧化碳和氫氣反應,產生一氧化碳或甲烷,導致表層金屬中的碳逃逸 ,這就減少了表層金屬中的碳含量。這裏需要重視一點,隻有當碳氧化的速度小於表層金屬氧化的速度,才會發生脫碳現象。
  
  鋼表麵脫碳層
  
  最多見的情況是,氧化和脫碳同時發生,當氧化的速度大於脫碳的速度時,表麵隻會發生氧化而不會發生脫碳,即在氧化物下麵不會觀察到脫碳層。實際上,脫碳的速度通常大於氧化的速度,所以氧化物層和脫碳層經常同時存在。
  
  當脫碳發生在A3溫度以上時,脫碳層深,碳含量在脫碳層中變化趨勢較緩。當脫碳發生在A3溫度以下時,脫碳層淺,碳含量在脫碳層中變化較為劇烈 。
  
  調質鋼表麵脫碳層
  
  Cr可以降低碳的擴散速度 ,在金屬表麵形成致密的氧化膜層抑製氧的滲透。Si、W、Mo會加大脫碳,假如含有較多上述元素,在熱軋和熱處理過程中 ,應十分關注脫碳題目。中國鋼管信息港速遞

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