不锈钢管在加工过(guo)程(cheng)往往需要通过高温退火处(chu)理来提高其综合(he)性(xing)能,但是高温也会给表面带(dai)来不好的影响,很多人问不锈(xiu)钢制品管加热(re)时(shi)的氧化皮是(shi)怎样(yang)形成(cheng)的?其实是炉气(qi)中(zhong)的氧气O
2、二氧化碳CO
2、水分H
2O等与钢表层中的铁元素(su)逐步(bu)发生氧化反应(ying)与扩散作用的结果。下面我(wo)们来看看形成(cheng)的详细条件和步骤把。
氧化铁皮(pi)在精密(mi)不锈钢表面上是逐渐(jian)形成的,在加热初始阶段形成氧化(hua)亚铁FeO。当温度(du)为900℃左右时氧化铁皮大(da)致分为三层:最外层为Fe2O4占(zhan)1~2%,中间层为磁性氧化铁占10~20%,靠近金属基体的最里层为80%以上的FeO。氧化皮中Fe
2O
3、Fe
3O
4、FeO的(de)厚度比为1:10:100。
从氧化物的组成来(lai)看,愈靠近不(bu)锈钢制品管基体表面,含铁(tie)愈高,并向外层扩散;而愈在氧化铁(tie)皮的外层,含氧愈高,则氧通过(guo)已形成的(de)薄的氧化层向金属内(nei)部扩(kuo)散,使(shi)得氧化铁(tie)皮逐渐增厚起(qi)来。由(you)于FeO结构松散,氧原子很容易进(jin)一步向内扩散,FeO的(de)增厚速度较快,且易剥落,造成大量烧损。
加热时形成(cheng)氧化铁皮的厚度(金属(shu)烧损量)取决于下列因素:
1、加热温度(du)愈高,加热时间愈(yu)长,则形(xing)成氧化铁皮的厚度就(jiu)愈厚。通常,不(bu)锈钢在(zai)200℃以前的氧化是非常缓慢的,在200~500℃时可形成很薄(bao)的氧化层(ceng),当温度(du)升到600-700℃时开始显著氧(yang)化,到900℃以后(hou)氧化与(yu)扩散速度急剧(ju)增长。因此,钢管在900℃以上应采用快速加热,以减少金属烧损。在待(dai)乳或停轧时,不要使不(bu)锈钢制(zhi)品(pin)管(guan)在髙温下长时间停留,避免氧化严重。
2、炉内氧化性气氛愈强,吸入(ru)冷空气愈多,精(jing)密不锈钢管形成氧化物的倾向就(jiu)愈大。在髙温下炉气中氧气和空气的含量对氧(yang)化铁皮的形成有很(hen)大影响。为了(le)防止大量吸入冷空气,要(yao)很好地控制炉膛(tang)压力,应采用(yong)正压操作。特别是斜底炉,由于经常翻钢,易于吸入冷空(kong)气,故炉膛(tang)压(ya)力应控制为8~12帕(0.8~1.2毫米水柱),并使炉(lu)尾处的翻钢口稍有轻微的火焰喷出。通常,斜底炉要比(bi)环形炉的氧化烧损大,可达3%以上。
不锈钢(gang)制品管加热时的氧(yang)化皮是怎样形(xing)成的?炉气中的氧气O
2、二氧化碳CO
2、水分H
2O为主要形(xing)成(cheng)成分;当外界温度升到600-700℃时开始显著氧化(hua),到900℃以后氧(yang)化与扩散速度(du)急剧增长;加热温度、加热时间、吸(xi)入冷空气量都是影响不锈钢制(zhi)品管氧化皮厚度的因素(su)。