精華都在這了!鍛造加熱過程中氧化的產(chǎn)生、危害、減少和處理方式都說全了
鍛造材料在加熱過程中,可能會產(chǎn)生的缺陷有氧化、脫碳、過熱、過燒、開裂等。其中,氧化是很難避免的。
氧化皮產(chǎn)生
燃燒過程中,氧化性氣體(如O2、CO2、H2O、SO2等)與鐵元素結(jié)合,從內(nèi)到外形成Fe2O3,F(xiàn)e3O4,F(xiàn)eO等組成的氧化層,即氧化皮。氧化皮的多少,取決于鋼種、爐型和加熱氣氛等。
氧化皮 · 危害
1.材料的損耗和浪費;
2.影響鍛件的表面質(zhì)量;
3.加劇工具/模具的磨損,降低工具/模具的壽命;
4.腐蝕加熱爐爐底,降低加熱爐壽命。
氧化皮產(chǎn)生原因
鋼在加熱時,鐵與氧或鐵與燃料燃燒時 的生成物 (CO2、H2O汽等) 的化學(xué)作用, 而形成一層氧化層,稱為氧化皮。在被加熱坯料表面分布 成三層;最內(nèi)層由細小顆粒的FeO組成,占 氧化層全厚的40%; 中間層由粗大顆粒的 Fe3O4組成,占其厚度的50%左右; 最外層 由Fe2O3組成,占10%左右。由于氧化鐵 皮和鋼的膨脹系數(shù)不一致,故疏松而易于脫 落,同時氧化鐵皮的熔點 (1300~1350℃) 較低,致使鋼在高溫下加熱時,氧化鐵皮的 脫落或熔化會暴露出金屬的表面,因而使氧 化繼續(xù)不斷地加速進行。
氧化皮防止和降低
1.原材料加熱前,確保其未脫碳氧化;
2.保證坯料質(zhì)量前提下,盡量縮短加熱時間,特別是高溫階段的加熱時間量;
3.保證完全燃燒的前提下,盡量減少爐內(nèi)氣體或水分;
4.防止爐外空氣進入爐內(nèi)。如爐子密封要嚴,保證爐內(nèi)相對不大的正壓力等;
5.坯料采用少裝、勤裝和適時出爐的方式;
6.使用抗氧化介質(zhì)/涂層;
7.采用電加熱、少氧化/無氧化加熱,尤其是精密模鍛、高合金和有色金屬的鍛造。
氧化皮鍛前清除
1.冷水浸泡。毛坯出爐后可以先在冷水中浸2-3秒,使氧化皮遇冷收縮,破裂或變脆,脫落;
2.去氧化皮機器,采用高壓水除鱗原理,當氧化皮遇冷收縮,破裂或變脆,被高壓水沖走(這也是鍛造廠最長,也是較好的去氧化皮方法);
3.用鋼絲刷、刮板、刮輪等工具清除;
4.氧化皮去皮機/刮皮器;
5.在錘上或壓力機上進行模鍛時,可增加制坯工序,先將毛坯墩粗一次,用壓縮空氣吹除毛坯的一部分氧化皮。