不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)加熱缺陷主要有氧化(hua)、脫碳、過熱、過燒、加熱溫(wen)度不(bu)均、表(biao)面燒化(hua)、加熱裂紋(wen)。
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(xiu)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(jin)屬氧化的(de)因(yin)素有(you)管坯(pi)加(jia)熱溫(wen)度(du)、加(jia)熱時間、爐(lu)內氣氛。其中爐(lu)內氣氛、加(jia)熱溫(wen)度(du)影(ying)響較大(da),加(jia)熱時間主要(yao)影(ying)響鋼(gang)的(de)燒損量(liang)。
1. 鋼管溫度: 鋼的溫度(du)(du)(du)達到(dao)800℃之前氧化(hua)(hua)并不劇烈,管坯溫度(du)(du)(du)達到(dao)800℃以上變化(hua)(hua)速(su)度(du)(du)(du)明顯加快;
2. 高溫停留(liu)時間: 管坯在高溫區停留(liu)時間越(yue)長氧化燒損(sun)越(yue)嚴重;
3. 爐膛氣氛(fen): 氧化性(xing)氣氛(fen)越濃氧化燒(shao)損越嚴重。
以上三者的(de)影響程(cheng)度比例基本為6:3:1.
二、脫碳
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(tan)的因(yin)素有加(jia)熱溫(wen)度、加(jia)熱時間、爐(lu)內(nei)氣(qi)氛、鋼的成分。加(jia)熱過程中可以(yi)采取以(yi)下措施防止脫碳(tan):
1. 減少管坯在高溫(wen)區的停留時間;
2. 控(kong)制加熱溫度不能過(guo)高;
3. 控制爐內氣(qi)氛(fen),減(jian)少冷空氣(qi)吸(xi)入,均(jun)熱(re)段減(jian)少助燃(ran)空氣(qi)量(liang),形成(cheng)還原性(xing)氣(qi)氛(fen),抑制氧化鐵皮(pi)的形成(cheng);
4. 認(ren)真執行待(dai)軋降(jiang)溫、升溫制度。
三、過(guo)熱與過(guo)燒(shao)
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(bu)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(jian)少管(guan)坯在高溫區的(de)停(ting)留時間;
2. 控制加熱溫度不(bu)能過(guo)高;
3. 認真執行待軋降(jiang)溫(wen)(wen)、升溫(wen)(wen)制度;
4. 控(kong)制爐(lu)內氣(qi)氛,減(jian)少(shao)冷空(kong)(kong)氣(qi)吸入,均熱段減(jian)少(shao)助燃空(kong)(kong)氣(qi)量,形(xing)成還原性氣(qi)氛,抑(yi)制氧(yang)化鐵皮的形(xing)成(主要針對鋼的過燒(shao))。
四、表面燒化
由于操(cao)作不慎,鋼的表面溫(wen)度過(guo)高,可以使氧化(hua)(hua)(hua)鐵皮熔化(hua)(hua)(hua),這(zhe)就是鋼的表面燒化(hua)(hua)(hua)。影響鋼的表面燒化(hua)(hua)(hua)的因素有加熱溫(wen)度、在(zai)高溫(wen)區(qu)的加熱時間和(he)爐內氣氛。防止表面燒化(hua)(hua)(hua)的主要措施(shi):
1. 減(jian)少管坯(pi)在高溫區的停留時間;
2. 控(kong)制加熱溫度不能過高;
3. 控制爐內(nei)氣(qi)氛(fen),減少冷空(kong)氣(qi)吸入,均(jun)熱段減少助燃空(kong)氣(qi)量,形成還(huan)原性氣(qi)氛(fen),抑(yi)制氧化鐵皮的(de)形成;
4. 火焰不能直接燒到鋼管上。
五、加熱溫(wen)度不(bu)均勻
不銹(xiu)鋼管(guan)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。
影響鋼的(de)加(jia)熱溫(wen)度不均勻(yun)的(de)因(yin)素有加(jia)熱溫(wen)度、加(jia)熱時間、爐底(di)情況和爐壓。
防止加熱溫度不(bu)均勻的(de)主要措(cuo)施:
1. 按加(jia)熱制(zhi)度(du)合理控制(zhi)加(jia)熱溫度(du),加(jia)熱溫度(du)不(bu)(bu)能(neng)過(guo)高或過(guo)低,短(duan)時間內(nei)溫變(bian)不(bu)(bu)能(neng)過(guo)大(da);
2. 合理的控(kong)制裝(zhuang)出料節奏,保證坯料在爐內的加熱時間;
3. 認真執行待軋降溫升溫制度,以免坯料溫度過高;
4. 減(jian)少爐(lu)底的氧化鐵皮,確保加(jia)熱爐(lu)底與(yu)鋼管(guan)接觸部位的加(jia)熱溫度。
六、加熱(re)裂紋(wen)
加(jia)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的表現形式(shi)分(fen)為表面裂(lie)紋(wen)(wen)和內(nei)部裂(lie)紋(wen)(wen)兩種,產(chan)生加(jia)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的主要(yao)因素有原料材質(zhi)、過(guo)(guo)熱、加(jia)熱速(su)度過(guo)(guo)快(kuai)和裝爐溫(wen)度過(guo)(guo)高。防止加(jia)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的主要(yao)措施有以下三個方面:
1. 認真檢查裝爐前(qian)的坯料外表面質量,如有皮下氣泡(pao)夾雜裂紋等(deng)要徹底清除(chu);
2. 合(he)理(li)控(kong)制加熱溫度(du),防止坯料過熱;
3. 嚴格(ge)按(an)加熱(re)規定(ding)控制加熱(re)爐(lu)的預熱(re)段溫度(du),防止坯料裝(zhuang)爐(lu)溫度(du)過高。