許多16mn無縫鋼管的使(shǐ)用壽命與(yǔ)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(yào)取決於它的(de)疲勞強度與耐(nài)磨(mó)性(xìng),如果鋼絲繩(shéng)表麵脫碳超標(biāo),就會減少表層中(zhōng)作為強化相和耐磨相的碳化物,因而將直接影(yǐng)響這兩項使用性能。此外,工具鋼、軸承鋼的表麵脫碳層如(rú)不清除幹淨,將使工具(jù)鋼、軸承鋼表麵層硬度和(hé)耐磨性降(jiàng)低,並且在淬火時,由(yóu)於裏外層體(tǐ)積變化不同而使工件表麵形成裂(liè)紋。因此,如何防止16mn無縫鋼(gāng)管的表(biǎo)麵脫碳是生產工藝中應該注意的一個問題(tí)。國外進口盤條的脫(tuō)碳層為0.02~0.04mm,日本神戶的盤條(tiáo)表麵可以做到無脫碳,而國內同類產品脫碳層(céng)平(píng)均深度超過0.05mm。需要采取(qǔ)措施來改變這種狀況。
解決表(biǎo)麵脫碳問題,關鍵在熱處理工序上。由於脫碳與鋼絲(sī)的氧(yǎng)化是同時進行的,因此,隻要在熱處理過程中盡量使鋼絲少與空氣接觸就可達到改善脫碳的目的。例如,美國彈簧(huáng)鋼絲公司采用雙鉛槽油淬回火來處理氣門簧用(yòng)鋼(gāng)絲,取得了理想效果(guǒ)。該生(shēng)產流程是:第一個熔融(róng)鉛槽起鋼絲奧氏(shì)體化(huà)作用,預先將鉛液加熱到871℃,鋼絲在鉛液中通過(guò),實現奧氏體化,然後進入油槽中淬火,再進入第二個熔融鉛槽回火(482℃)。由(yóu)於鋼絲(sī)在熔融鉛中不與空氣接觸,有效避(bì)免了脫碳。采用這種工藝需要解(jiě)決的主要問(wèn)題是如何防(fáng)止鉛塵汙染(rǎn)。
16mn無縫鋼管造(zào)成(chéng)表麵脫碳的(de)氣氛主要是氧氣、水蒸氣及二氧化碳等氧化性氣體。當這些氧化性氣體與受熱鋼絲表麵接觸時,氧(yǎng)化與脫(tuō)碳同時發(fā)生;由於鐵中的固溶碳與這些氣體的親合力比較大,所以表麵上的碳(tàn)先脫掉了。上述這些氣體一般是從爐外帶進去的;16mn無縫(féng)鋼管表麵的氧化鐵皮(pí)、鐵鏽以及冷拔後鋼絲表麵上的殘留物,入(rù)爐加熱後也(yě)會分解,反應生(shēng)成一些氧化(huà)性氣體。我們可以有目的地控製(zhì)爐內(nèi)氣氛,使之處(chù)於還原性狀態,就能有(yǒu)效避免表麵脫碳。例如,控製爐內二氧化(huà)碳(tàn)與一氧化碳的比例,在平衡點時,既不氧化(huà)也不脫碳;在二(èr)氧化碳比例超過平衡點時,發生氧化和脫碳;低於平衡點時則不發(fā)生氧化和脫碳(tàn)。平衡點的具體數(shù)值要根據16mn無縫鋼管的含碳量和溫度(dù)來計(jì)算。
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