鋼鐵零件在加熱的過程中败玉,加熱的方式一般有三種敌土,即傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射运翼。加熱的介質(zhì)按對(duì)零件表面有無影響返干,分為空氣、可控氣氛或保護(hù)氣氛血淌、流動(dòng)粒子矩欠、鹽浴财剖、真空等幾種。其中對(duì)零件基本無影響的為真空癌淮、可控氣氛或保護(hù)氣氛等躺坟。
1、鋼在無保護(hù)氣氛下加熱時(shí)常常發(fā)生氧化反應(yīng)乳蓄,表面氧化的同時(shí)伴隨表面脫碳咪橙,所以我們通常說氧化脫碳,其實(shí)氧化和脫碳是兩個(gè)獨(dú)立的過程虚倒。
2美侦、氧化的機(jī)理:在一般的氣體介質(zhì)(如空氣)中,02魂奥、C02和水蒸氣等是氧化脫碳性強(qiáng)的氣體菠剩,它們一般按下列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行,從而造成鋼的表面被氧化耻煤,即鋼在氧化性氣氛中加熱具壮,在零件的表面將產(chǎn)生氧化層,分析表明氧化層從表到里依次為Fe203哈蝇、Fe304棺妓、Fe0,其形成的機(jī)理為表面的氧氣含量高买鸽,與鐵強(qiáng)烈作用生成Fe203涧郊,中間部分為Fe304,內(nèi)層形成了氧含量較低的Fe0眼五,另外隨著爐內(nèi)氧含量的增加和加熱溫度的提高氧化層的厚度會(huì)不斷增加。在實(shí)際的熱處理過程中要將氧化性氣氛消除彤灶,并確保工藝溫度符合技術(shù)要求看幼。
3、氧化通常是在5 2 5℃以上發(fā)生的幌陕,鋼鐵與空氣中的氧結(jié)合形成氧化鐵诵姜,它低于脫碳的溫度。氧化擴(kuò)展的快慢程度取決于固溶體的成分搏熄,作為工具鋼棚唆,其中的鉻含量以及碳化物相的特性影響較大。高碳鋼的氧化皮十分致密心例,而低碳鋼的則疏松易于剝落宵凌,在5 70℃以下形成的氧化物由表到里依次為Fe203、Fe304止后,而570℃以上則為Fe03瞎惫、Fe304溜腐、Fe0,氧化皮與基體的結(jié)合性差,同時(shí)各自的膨脹系數(shù)不同瓜喇,因此會(huì)一塊塊剝落挺益。
4、氧化的影響:
1)損耗了金屬
2)降低表面質(zhì)量:銹蝕乘寒,麻坑望众,粗糙不平等。
3)影響淬火冷卻的均勻性伞辛,形成軟點(diǎn)黍檩。
4)引起淬火裂紋
5、影響鋼氧化的因素:鋼的氧化受多方面因素的影響其中主要有:
1)加熱溫度與時(shí)間的影響始锚。鋼的加熱溫度越高刽酱,原子擴(kuò)散速度越快氧化越嚴(yán)重。加熱時(shí)間越長(zhǎng)氧化損失也越大瞧捌。
2)爐氣成分的影響棵里,當(dāng)爐內(nèi)空氣過剩系數(shù)越大氧化越嚴(yán)重。當(dāng)爐內(nèi)過剩系數(shù)為0.4-0.5時(shí)可以形成保護(hù)氣氛避免發(fā)生氧化姐呐。
3)鋼的化學(xué)成分的影響:當(dāng)鋼的含碳量大于0.3%時(shí)殿怜,隨著含碳量增多氧化速度減小。另外曙砂,一些元素如Cr,Ni,Si头谜,Mo等在金屬表面形成牢固致密的薄膜,阻止氧向內(nèi)部擴(kuò)散鸠澈,使氧化速度減慢柱告。而當(dāng)鋼中的Cr及Ni含量在13-20%時(shí)實(shí)際上就很少氧化,也就是不銹鋼笑陈。
6际度、防止氧化的措施:
1)減少與氧化氣氛的接觸時(shí)間,如采用快速加熱涵妥,感應(yīng)加熱等乖菱。以減少金屬在高溫下停留的時(shí)間。
2)在保護(hù)氣氛中加熱,常用的介質(zhì)有:
a) 氣體介質(zhì)蓬网,例如利用燃料不完全燃燒產(chǎn)生的保護(hù)氣氛窒所,以及惰性氣體等。
b) 液體介質(zhì)帆锋,比如在玻璃液吵取,鹽浴中加熱等。
c) 固體介質(zhì)窟坐,把金屬埋在石墨粉中海渊,涂抹玻璃潤(rùn)滑劑等防氧化劑加熱等绵疲。
3)采用先進(jìn)加熱技術(shù)。