不銹鋼管的(de)加熱缺(que)陷主要有氧化、脫碳、過熱、過燒、加熱溫度不均、表面燒化、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(bu)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(ying)響金屬(shu)氧化的因素有管坯加熱(re)(re)溫度(du)、加熱(re)(re)時(shi)間(jian)、爐(lu)內氣氛(fen)。其中爐(lu)內氣氛(fen)、加熱(re)(re)溫度(du)影(ying)響較(jiao)大,加熱(re)(re)時(shi)間(jian)主要(yao)影(ying)響鋼的燒損(sun)量。
1. 鋼管溫(wen)度: 鋼的溫(wen)度達到(dao)800℃之(zhi)前氧化并不(bu)劇烈,管(guan)坯(pi)溫(wen)度達到(dao)800℃以上變化速度明(ming)顯加快;
2. 高(gao)溫停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間: 管(guan)坯(pi)在高(gao)溫區停(ting)(ting)留(liu)時(shi)間越(yue)長氧化(hua)燒損越(yue)嚴(yan)重;
3. 爐膛(tang)氣(qi)氛: 氧化性氣(qi)氛越濃氧化燒損越嚴重。
以上三者的(de)影(ying)響程(cheng)度比例基本為6:3:1.
二(er)、脫碳
不銹鋼管(guan)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。
影響脫碳的因素有加熱溫(wen)度、加熱時間、爐內氣氛、鋼的成分。加熱過程中可以(yi)采取以(yi)下措施防止脫碳:
1. 減少管坯在(zai)高溫區的停留時間;
2. 控制加熱溫度不能過(guo)高;
3. 控(kong)制爐內氣氛(fen),減少冷(leng)空氣吸(xi)入,均熱(re)段減少助燃空氣量(liang),形成還原性氣氛(fen),抑(yi)制氧化(hua)鐵(tie)皮的形成;
4. 認真執行(xing)待軋降溫、升溫制(zhi)度(du)。
三、過熱與過燒
不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(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(guan)坯在(zai)高溫區的停留時間;
2. 控制(zhi)加(jia)熱溫度不能過高;
3. 認真執行待軋(ya)降溫(wen)、升溫(wen)制(zhi)度(du);
4. 控制爐內氣氛(fen),減(jian)少冷空氣吸入(ru),均熱段減(jian)少助燃(ran)空氣量(liang),形(xing)成還原性(xing)氣氛(fen),抑制氧化鐵皮的形(xing)成(主要針對鋼(gang)的過燒)。
四、表面燒化
由于操作不慎,鋼的表(biao)面溫度過高(gao),可(ke)以使氧化(hua)鐵皮熔化(hua),這就(jiu)是鋼的表(biao)面燒化(hua)。影響鋼的表(biao)面燒化(hua)的因素有加熱溫度、在高(gao)溫區的加熱時(shi)間和(he)爐內氣氛。防(fang)止表(biao)面燒化(hua)的主(zhu)要措施(shi):
1. 減(jian)少(shao)管坯在高溫區的停(ting)留時間;
2. 控(kong)制加熱溫度(du)不能過高;
3. 控(kong)制爐內氣氛,減少冷空(kong)氣吸入,均熱段減少助燃空(kong)氣量,形成(cheng)(cheng)還原性氣氛,抑制氧化鐵皮(pi)的形成(cheng)(cheng);
4. 火焰不能(neng)直接燒到鋼(gang)管上(shang)。
五、加(jia)熱溫度不均勻
不銹(xiu)鋼管坯(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(ying)響鋼的(de)加熱(re)溫度不均勻的(de)因(yin)素(su)有加熱(re)溫度、加熱(re)時(shi)間、爐(lu)底情況和爐(lu)壓。
防(fang)止加熱溫度不均勻的(de)主要措施:
1. 按加熱制度(du)合(he)理控制加熱溫(wen)(wen)度(du),加熱溫(wen)(wen)度(du)不能過高或過低,短(duan)時(shi)間內溫(wen)(wen)變不能過大;
2. 合(he)理的(de)控制裝(zhuang)出料節奏,保證坯料在爐內的(de)加熱時間;
3. 認真執行待軋(ya)降溫升溫制度,以免(mian)坯料溫度過高(gao);
4. 減(jian)少(shao)爐底的氧化鐵皮,確保加熱爐底與(yu)鋼(gang)管接觸部(bu)位的加熱溫(wen)度。
六、加熱裂紋
加熱裂(lie)紋的(de)表現形式分為表面(mian)裂(lie)紋和內部裂(lie)紋兩種,產(chan)生加熱裂(lie)紋的(de)主(zhu)要因(yin)素有原(yuan)料材質、過(guo)熱、加熱速度(du)過(guo)快(kuai)和裝爐(lu)溫度(du)過(guo)高。防止(zhi)加熱裂(lie)紋的(de)主(zhu)要措施(shi)有以下三個方面(mian):
1. 認真檢查(cha)裝爐(lu)前的坯料外表面質(zhi)量,如有皮下氣(qi)泡夾雜裂(lie)紋(wen)等要(yao)徹底清除;
2. 合理控制(zhi)加熱溫度,防止坯料過熱;
3. 嚴格按(an)加熱規(gui)定控制加熱爐的預(yu)熱段(duan)溫度,防(fang)止坯料裝爐溫度過高。

