不銹鋼管(guan)的加熱缺陷主(zhu)要有氧化、脫碳(tan)、過熱、過燒(shao)、加熱溫度不均、表面燒(shao)化、加熱裂紋。
一、氧化
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(gang)管(guan)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)氧化的因素(su)有管坯加熱(re)(re)溫(wen)度、加熱(re)(re)時(shi)間、爐內氣氛。其(qi)中(zhong)爐內氣氛、加熱(re)(re)溫(wen)度影響較大(da),加熱(re)(re)時(shi)間主(zhu)要影響鋼的燒(shao)損量(liang)。
1. 鋼管溫度: 鋼的(de)溫度(du)達(da)(da)到(dao)800℃之前氧化并不劇烈(lie),管坯(pi)溫度(du)達(da)(da)到(dao)800℃以上(shang)變(bian)化速度(du)明(ming)顯加快;
2. 高(gao)(gao)溫停留(liu)時間: 管(guan)坯(pi)在(zai)高(gao)(gao)溫區(qu)停留(liu)時間越(yue)長(chang)氧化燒損(sun)越(yue)嚴重;
3. 爐膛(tang)氣(qi)氛: 氧化(hua)性(xing)氣(qi)氛越濃氧化(hua)燒損越嚴重。
以上三者的影響程度比例基(ji)本(ben)為6:3:1.
二、脫碳(tan)
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。
影響脫碳的因素(su)有加熱(re)溫度、加熱(re)時(shi)間、爐內氣氛、鋼的成分。加熱(re)過程中可以(yi)采(cai)取以(yi)下措施防止脫碳:
1. 減少管坯在高溫區的停(ting)留時間(jian);
2. 控制加(jia)熱溫(wen)度不能過(guo)高;
3. 控制爐內氣(qi)氛(fen),減少(shao)冷空氣(qi)吸(xi)入,均熱段減少(shao)助(zhu)燃(ran)空氣(qi)量,形(xing)成還原性氣(qi)氛(fen),抑制氧化鐵皮(pi)的形(xing)成;
4. 認真執行待軋降溫、升溫制度。
三、過(guo)熱與過(guo)燒
不(bu)銹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. 減少管坯在高溫區的(de)停留時間;
2. 控制加熱(re)溫度不能過高;
3. 認真執行待(dai)軋降溫、升(sheng)溫制度;
4. 控制爐內(nei)氣(qi)氛,減少冷空(kong)(kong)氣(qi)吸(xi)入,均(jun)熱段減少助(zhu)燃空(kong)(kong)氣(qi)量,形成還原性氣(qi)氛,抑(yi)制氧化(hua)鐵皮的形成(主要(yao)針對鋼的過燒)。
四、表面(mian)燒化
由于操作(zuo)不慎(shen),鋼(gang)的(de)表(biao)(biao)面溫(wen)度過高(gao),可以使氧化(hua)(hua)鐵皮熔化(hua)(hua),這就是鋼(gang)的(de)表(biao)(biao)面燒(shao)化(hua)(hua)。影響鋼(gang)的(de)表(biao)(biao)面燒(shao)化(hua)(hua)的(de)因(yin)素有加熱溫(wen)度、在(zai)高(gao)溫(wen)區的(de)加熱時間和爐內氣氛。防止表(biao)(biao)面燒(shao)化(hua)(hua)的(de)主(zhu)要措施:
1. 減少(shao)管坯在高溫區(qu)的停(ting)留時間;
2. 控制(zhi)加熱溫(wen)度不能(neng)過高;
3. 控制(zhi)爐內(nei)氣氛,減(jian)少(shao)(shao)冷(leng)空氣吸入,均熱段減(jian)少(shao)(shao)助燃空氣量,形(xing)成還原性(xing)氣氛,抑制(zhi)氧化(hua)鐵皮的形(xing)成;
4. 火焰不(bu)能直接燒到鋼(gang)管上。
五(wu)、加熱溫度不均勻
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(xiang)鋼(gang)的(de)加(jia)熱溫度不均勻(yun)的(de)因素有加(jia)熱溫度、加(jia)熱時(shi)間、爐(lu)底情況和(he)爐(lu)壓。
防止加熱溫度不(bu)均勻的主要措施:
1. 按加(jia)(jia)熱(re)制(zhi)度(du)合(he)理控制(zhi)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du),加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)不(bu)能(neng)過高(gao)或過低,短時間內(nei)溫變不(bu)能(neng)過大;
2. 合理的(de)控制(zhi)裝出料節奏,保證坯(pi)料在爐內(nei)的(de)加熱時(shi)間;
3. 認真執行待軋降溫(wen)升溫(wen)制(zhi)度,以(yi)免坯料(liao)溫(wen)度過(guo)高;
4. 減少爐底(di)的氧化鐵皮,確保加(jia)熱爐底(di)與鋼管接觸部位的加(jia)熱溫(wen)度。
六、加(jia)熱裂紋(wen)
加(jia)熱(re)(re)裂紋(wen)(wen)(wen)的(de)表(biao)現形式分為表(biao)面裂紋(wen)(wen)(wen)和內部裂紋(wen)(wen)(wen)兩(liang)種,產生加(jia)熱(re)(re)裂紋(wen)(wen)(wen)的(de)主要因(yin)素有原料材質(zhi)、過(guo)熱(re)(re)、加(jia)熱(re)(re)速度(du)(du)過(guo)快(kuai)和裝爐溫度(du)(du)過(guo)高。防止加(jia)熱(re)(re)裂紋(wen)(wen)(wen)的(de)主要措施有以下三個方(fang)面:
1. 認真檢(jian)查裝爐(lu)前的坯料外表面質量,如有皮下氣泡夾(jia)雜裂紋等要徹底(di)清除;
2. 合理控(kong)制加(jia)熱溫度(du),防止坯(pi)料過熱;
3. 嚴格按(an)加(jia)熱(re)規定控制加(jia)熱(re)爐(lu)(lu)的(de)預熱(re)段溫度(du),防(fang)止坯料裝爐(lu)(lu)溫度(du)過高。

