不(bu)銹(xiu)鋼管的加熱(re)缺陷主要有氧化、脫(tuo)碳、過熱(re)、過燒、加熱(re)溫度不(bu)均、表(biao)面燒化、加熱(re)裂(lie)紋。
一、氧化(hua)
氧化是指不銹鋼管在加熱時受到爐氣中的二氧化碳、一氧化二氫、氧氣的作用而使不銹鋼管的表面被氧化形成氧化鐵皮,大約每加熱一次就約有0.5%~3%的不銹鋼管被氧化形成氧化鐵皮(即燒損),使成材率降低,同時氧化鐵皮堆積在爐底上會造成耐火材料的侵蝕,降低爐子使用壽命。此外,氧化鐵皮熱導率比金屬低得多,影響鋼坯加熱。
氧化鐵皮是鋼的氧化產物,由外至內分為Fe2O3、Fe3O4、FeO三層。試驗結果證明Fe2O3占10%、Fe3O4占50%、FeO占40%,熔點約為1300~1350℃。
影響金屬(shu)氧(yang)化的(de)因素有(you)管坯加(jia)熱(re)溫(wen)度、加(jia)熱(re)時(shi)間(jian)、爐內(nei)氣(qi)氛。其中爐內(nei)氣(qi)氛、加(jia)熱(re)溫(wen)度影響較大,加(jia)熱(re)時(shi)間(jian)主要影響鋼(gang)的(de)燒損量。
1. 鋼管(guan)溫度(du): 鋼的溫度達(da)到800℃之(zhi)前(qian)氧化(hua)(hua)并(bing)不(bu)劇烈,管坯(pi)溫度達(da)到800℃以(yi)上(shang)變化(hua)(hua)速(su)度明顯加快;
2. 高溫(wen)停(ting)留時間: 管坯在高溫(wen)區(qu)停(ting)留時間越長氧化燒(shao)損越嚴重;
3. 爐(lu)膛氣(qi)氛(fen): 氧化性氣(qi)氛(fen)越濃氧化燒(shao)損(sun)越嚴重。
以上三(san)者(zhe)的影響程度比(bi)例基本為6:3:1.
二、脫碳
不銹鋼管在加熱時,在生成氧化鐵皮的基礎上由于高溫爐氣和擴散的作用,未氧化的鋼管表面層的碳原子向外擴散,爐氣中的氧原子也透過氧化鐵皮向內擴散,當兩種擴散會合時,碳原子被燒掉,從而導致未氧化的鋼管表面層中化學成分貧碳的這種現象叫脫碳。脫碳會使鋼管的機械強度大為降低。
影響脫(tuo)碳(tan)的(de)因素有加熱溫度、加熱時間、爐(lu)內氣(qi)氛、鋼的(de)成(cheng)分。加熱過程中可以采取以下措施防止(zhi)脫(tuo)碳(tan):
1. 減少(shao)管坯在高溫(wen)區(qu)的停(ting)留時間;
2. 控制加熱溫度不能過高(gao);
3. 控制爐內氣氛,減(jian)少冷(leng)空(kong)氣吸入(ru),均熱段減(jian)少助(zhu)燃空(kong)氣量,形(xing)成還原性(xing)氣氛,抑制氧化鐵皮的形(xing)成;
4. 認真執行(xing)待軋(ya)降溫、升溫制度。
三、過熱與過燒
不銹(xiu)鋼管(guan)的加熱溫度偏高,加熱時間偏長,會使奧氏體晶粒過分長大,引起晶粒之間的結合能力減弱,鋼管的機械性能顯著降低,這種現象叫鋼的過熱。如果鋼管的加熱溫度過高,時間又長,使鋼的晶粒之間的邊界上開始熔化,并且有氧滲入,形成晶粒間氧化,鋼坯失去了晶粒之間的結合力,因而失去了正常的強度和可塑性。在軋制或出爐受到震動時,就會碎裂或者表面形成粗大的裂紋,這種現象叫鋼的過燒。
過熱的不(bu)銹鋼管可以通過熱處理方法來消除,而過燒的鋼管無法補救,只能報廢。過燒實質上是過熱的進一步發展,因此防止過熱即可防止過燒。
不銹(xiu)鋼(gang)管的過熱主要是加熱溫度和在高溫區的加熱時間;鋼的過燒主要是加熱溫度、在高溫區的加熱時間和爐內氣氛。加熱過程中可以采取以下措施防止鋼的過熱與過燒:
1. 減(jian)少管(guan)坯在高溫區的停(ting)留時間;
2. 控制加(jia)熱(re)溫(wen)度不能過高;
3. 認真執行待(dai)軋降溫、升(sheng)溫制度;
4. 控制(zhi)爐內(nei)氣(qi)(qi)(qi)氛,減少冷空氣(qi)(qi)(qi)吸(xi)入,均熱段(duan)減少助燃空氣(qi)(qi)(qi)量,形(xing)成還原(yuan)性氣(qi)(qi)(qi)氛,抑制(zhi)氧(yang)化鐵(tie)皮的形(xing)成(主要針(zhen)對鋼(gang)的過燒)。
四、表(biao)面燒化(hua)
由(you)于(yu)操(cao)作不慎,鋼的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)溫(wen)(wen)度(du)過(guo)高(gao),可(ke)以使氧化(hua)鐵皮熔(rong)化(hua),這就是鋼的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)燒化(hua)。影響鋼的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)燒化(hua)的(de)(de)因(yin)素有加(jia)熱溫(wen)(wen)度(du)、在高(gao)溫(wen)(wen)區的(de)(de)加(jia)熱時間(jian)和爐(lu)內氣氛(fen)。防(fang)止表(biao)(biao)面(mian)燒化(hua)的(de)(de)主要措施:
1. 減少管坯在高溫(wen)區(qu)的停(ting)留時間(jian);
2. 控制加熱(re)溫度不能過高;
3. 控制爐(lu)內氣氛,減少(shao)(shao)冷空氣吸入(ru),均熱段減少(shao)(shao)助燃空氣量,形成(cheng)還(huan)原性(xing)氣氛,抑制氧化(hua)鐵皮的形成(cheng);
4. 火焰不(bu)能(neng)直接(jie)燒(shao)到鋼(gang)管(guan)上。
五(wu)、加(jia)熱溫度不均(jun)勻
不銹鋼管坯加熱溫度不均勻會給軋制帶來調整和操作上的困難,對產品質量影響也很大,實際生產中,通常允許存在一定的溫差,但不能過大。目前從熱軋管反映出的加熱缺陷主要是加熱溫度不均。加熱溫度不均勻的表現形式有上下溫度不均勻、內外溫度不均勻、長度方向溫度不均勻、管坯底面的黑印。
影(ying)響鋼的加(jia)熱(re)溫度不均勻的因素有加(jia)熱(re)溫度、加(jia)熱(re)時間、爐底情況和爐壓。
防(fang)止加熱溫度不均勻的主要措施:
1. 按加熱(re)制度合理控制加熱(re)溫(wen)度,加熱(re)溫(wen)度不(bu)能(neng)過高或(huo)過低(di),短時間內溫(wen)變不(bu)能(neng)過大(da);
2. 合理的(de)控制裝出料節奏(zou),保證(zheng)坯料在爐內的(de)加熱時間;
3. 認真執行待軋降溫升(sheng)溫制度,以免坯料溫度過高;
4. 減少爐底的氧化鐵皮,確(que)保加熱(re)爐底與鋼管接觸部位的加熱(re)溫(wen)度。
六、加熱裂紋
加熱(re)裂(lie)(lie)紋的(de)表(biao)(biao)現形(xing)式(shi)分為表(biao)(biao)面裂(lie)(lie)紋和(he)內(nei)部裂(lie)(lie)紋兩種,產生加熱(re)裂(lie)(lie)紋的(de)主(zhu)(zhu)要因素有(you)原料材質、過(guo)熱(re)、加熱(re)速(su)度過(guo)快和(he)裝爐溫度過(guo)高。防止加熱(re)裂(lie)(lie)紋的(de)主(zhu)(zhu)要措(cuo)施有(you)以下三個方面:
1. 認真檢(jian)查裝爐(lu)前的坯料(liao)外表面質量,如有皮下氣(qi)泡夾雜裂紋等要徹底清除;
2. 合理(li)控制(zhi)加(jia)熱溫度,防止坯料過熱;
3. 嚴格按加熱規定(ding)控制加熱爐的預熱段溫度,防(fang)止坯料裝爐溫度過高(gao)。

