钢在加热时的常见缺陷及处理 钢材生产中的缺陷检测
钢加热时常见的缺陷
(1)氧化
加热时的氧化性气氛(如空气、气氛中O2、CO2、H2O等)氧化钢铁,在工件表面形成FeO,Fe2O3,Fe3O4等氧化物。在温度560℃以下,主要形成Fe3O4这类比较致密的氧化物,它可使钢表面与氧化性气氛隔离,阻止钢表进一步氧化。但钢的奥氏体化温度多在560℃以上,钢被氧化形成以FeO为主的疏松的氧化物层,依加热温度升高加热时间增长其氧化物层厚度增加,不仅导致钢的烧损加大,而且使零件尺寸变小,表面粗糙,更重要的还严重影响后序热处理的质量。
(2)脱碳
钢加热过程中脱碳,即钢中的碳被烧损使钢表面含碳量降低的现象。伴随氧化常发生脱碳,氧化性气氛也是脱碳的气氛,H2虽是还原性气氛亦是脱碳气氛。一般钢中含碳量越高,脱碳越严重。由于脱碳使钢件表面含碳量下降,导致钢件机械强度下降,特别是工件的疲劳强度下降,耐磨损性能降低。
(3)过热
钢的过热指的是加热温度比正常温度偏高,出现的现象是钢的奥氏体晶粒较正常的要大,即晶粒变粗。结果是,钢的塑性、韧性、强度降低,同时工件热处理后变形加大,还可能导致热处理裂纹、使工件报废。过热的工件一般可再在较低温度加热,重新使奥氏体晶粒细化,予以补救。
(4)过烧
指的是加热温度太高,奥氏体晶界或部分晶界氧化甚至熔化的现象。后果是,处理的工件很脆,如果锻造一锻即裂,过烧的工件只能报废,无法挽救,因而是致命性的。
加热缺陷的防止办法
(1)真空加热
工件在真空中加热是防止氧化脱碳的***措施,是热处理工艺的发展方向,在发达国家应用普遍,问题是,真空加热用的设备投资大,工艺成本较高。
(2)可控气氛加热
工件加热过程中向炉内充入一定保护性气氛,保证钢在不脱碳,不增碳,不氧化的气氛下加热。实践证明它是行之**与可靠的方法,也是发达国家应用十分普遍的工艺,是现代热处理的发展方向之一。但需要一套制取可控气氛的发生装置,由于成本较高,原材料来源不广泛限制了它的应用。
(3)盐浴加热
工件置于一熔化了的中性盐液中加热,盐液进行充分脱氧,保证工件加热过程中少氧化,甚至无氧化。问题主要是粘在工件上的盐难以清洗洁净,清洗不干净会导致储存及应用过程易于长锈。此外操作过程中盐液遇水易炸,不小心易使人体灼伤,要十分注意安全。
钢材缺陷检测方法
不止加热过程中,在成材表面产生的缺陷也是影响钢材品质的重要因素,轮廓仪一种表面缺陷检测装置,可拟合外表面,精准判断0.5mm以上的划痕、裂纹、凹坑、凸起、耳子、错辊等表面缺陷,还可实现缺陷定位,给广泛的用于长形轧材的表面缺陷及几何尺寸检测。
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