不銹鋼管的加熱(re)(re)缺陷主要有氧(yang)化、脫碳、過熱(re)(re)、過燒(shao)、加熱(re)(re)溫(wen)度不均、表面(mian)燒(shao)化、加熱(re)(re)裂紋。
一、氧化
氧化是指不銹(xiu)鋼管(guan)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(gang)管(guan)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(ying)響(xiang)金屬(shu)氧(yang)化的因素有管坯加熱(re)溫度、加熱(re)時間、爐內氣氛(fen)。其(qi)中爐內氣氛(fen)、加熱(re)溫度影(ying)響(xiang)較(jiao)大,加熱(re)時間主要(yao)影(ying)響(xiang)鋼的燒(shao)損量。
1. 鋼管溫度: 鋼的(de)溫度(du)達(da)到800℃之前氧(yang)化(hua)(hua)并不劇烈,管坯溫度(du)達(da)到800℃以上(shang)變化(hua)(hua)速度(du)明(ming)顯加快;
2. 高(gao)溫停留(liu)時(shi)間(jian)(jian): 管坯在高(gao)溫區停留(liu)時(shi)間(jian)(jian)越(yue)長(chang)氧化燒損越(yue)嚴重;
3. 爐(lu)膛氣氛: 氧化(hua)性氣氛越(yue)濃氧化(hua)燒(shao)損越(yue)嚴(yan)重。
以上三者的影(ying)響程度比(bi)例基本為6:3:1.
二、脫碳
不銹鋼(gang)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)的因素有加(jia)(jia)熱溫度、加(jia)(jia)熱時間、爐內氣氛、鋼的成分。加(jia)(jia)熱過程中可以(yi)采取(qu)以(yi)下(xia)措施防止脫(tuo)碳(tan):
1. 減(jian)少管坯(pi)在高(gao)溫區的停留時間;
2. 控(kong)制加熱溫度(du)不(bu)能過高;
3. 控制爐內(nei)氣氛,減少冷空氣吸入(ru),均熱(re)段減少助燃空氣量,形成(cheng)還原性氣氛,抑制氧化鐵皮的形成(cheng);
4. 認真(zhen)執行(xing)待軋降溫(wen)、升溫(wen)制度。
三、過(guo)熱與過(guo)燒(shao)
不(bu)銹(xiu)鋼管的加熱溫度偏高,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。
過熱的不銹(xiu)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。
不銹鋼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. 減少管坯(pi)在(zai)高溫(wen)區的(de)停(ting)留時間;
2. 控制(zhi)加熱溫(wen)度不能過高;
3. 認真執行(xing)待軋降溫、升(sheng)溫制度;
4. 控制(zhi)爐內(nei)氣(qi)氛(fen),減(jian)少(shao)冷(leng)空氣(qi)吸入,均熱(re)段減(jian)少(shao)助(zhu)燃空氣(qi)量,形(xing)成(cheng)還原性氣(qi)氛(fen),抑制(zhi)氧化鐵皮(pi)的(de)形(xing)成(cheng)(主(zhu)要針對鋼(gang)的(de)過(guo)燒)。
四、表(biao)面燒化
由于操作不慎(shen),鋼(gang)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面溫度過高(gao),可以使氧化(hua)(hua)(hua)鐵(tie)皮熔(rong)化(hua)(hua)(hua),這就是鋼(gang)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面燒化(hua)(hua)(hua)。影響鋼(gang)的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面燒化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)因(yin)素有(you)加(jia)(jia)熱(re)溫度、在高(gao)溫區(qu)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)時間(jian)和爐內(nei)氣氛。防(fang)止表(biao)(biao)面燒化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)主要措施:
1. 減少管坯在(zai)高溫區(qu)的停留時間(jian);
2. 控(kong)制(zhi)加熱溫度(du)不能過(guo)高;
3. 控制爐內氣氛,減少(shao)冷空(kong)氣吸入,均(jun)熱段(duan)減少(shao)助(zhu)燃空(kong)氣量,形(xing)成(cheng)還(huan)原性氣氛,抑制氧化鐵皮(pi)的形(xing)成(cheng);
4. 火焰不能直接燒(shao)到鋼管上。
五、加熱(re)溫度不均(jun)勻
不銹鋼(gang)管坯(pi)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。
影響鋼(gang)的加熱溫(wen)度(du)不均(jun)勻的因(yin)素有加熱溫(wen)度(du)、加熱時間、爐(lu)底情況和爐(lu)壓。
防(fang)止加(jia)熱(re)溫度(du)不均勻的(de)主(zhu)要措施:
1. 按加(jia)熱制度(du)合理控制加(jia)熱溫度(du),加(jia)熱溫度(du)不能(neng)過(guo)高或(huo)過(guo)低,短時間內溫變(bian)不能(neng)過(guo)大;
2. 合理(li)的控(kong)制裝出料節奏,保證坯料在爐內的加熱時(shi)間;
3. 認真執行待軋降(jiang)溫升溫制度,以免坯料溫度過(guo)高;
4. 減少爐(lu)底(di)的氧(yang)化鐵皮,確保加(jia)熱(re)爐(lu)底(di)與(yu)鋼管接觸部位的加(jia)熱(re)溫度(du)。
六、加熱裂紋
加(jia)熱裂(lie)紋的(de)表現形式分(fen)為表面裂(lie)紋和(he)(he)內部裂(lie)紋兩種(zhong),產生(sheng)加(jia)熱裂(lie)紋的(de)主要(yao)因素有(you)原料材質、過熱、加(jia)熱速(su)度(du)過快和(he)(he)裝(zhuang)爐溫度(du)過高(gao)。防止加(jia)熱裂(lie)紋的(de)主要(yao)措施有(you)以下(xia)三(san)個方面:
1. 認真(zhen)檢查(cha)裝爐前的坯料外表面(mian)質量,如有皮下氣泡夾雜裂紋(wen)等要徹底(di)清除(chu);
2. 合(he)理(li)控(kong)制加(jia)熱溫度(du),防止坯料過熱;
3. 嚴格按加(jia)熱規定控制加(jia)熱爐的預熱段(duan)溫度(du),防止坯料裝爐溫度(du)過高。