許多16mn無(wú)縫鋼管的使用(yòng)壽命與16mn無縫鋼管的表麵脫碳程度有關。例如,鋼絲繩的使用壽命主要取決於它的疲勞強度與耐(nài)磨性(xìng),如果鋼絲(sī)繩表麵脫碳超標,就會減少表層中作為強化相和耐磨(mó)相(xiàng)的碳化物,因而將直接影響這兩項使用性能。此(cǐ)外,工具鋼、軸承鋼的表麵脫碳層如不清除幹淨,將使工具鋼、軸承鋼表麵層(céng)硬度和耐磨性降低,並且在淬火時,由於(yú)裏外層體積變化不同而使工件表麵形成裂紋。因此,如何防(fáng)止16mn無縫鋼管(guǎn)的表麵脫碳是生產工藝中應該注意的一個問題。國外進口盤條的脫碳層為0.02~0.04mm,日本神戶的盤條表麵可以做到無脫碳,而國內同類產品脫碳層平(píng)均深度超過0.05mm。需要采取措施來改變這種狀(zhuàng)況。
解決表麵脫(tuō)碳問題,關鍵在熱處理工序上。由於脫碳與鋼絲的氧化是同時進行(háng)的,因此,隻(zhī)要在熱處理過程中盡量使鋼絲少與空氣接觸就可達到(dào)改善脫碳的目的(de)。例(lì)如,美國(guó)彈簧鋼絲公司采用雙鉛槽油淬回(huí)火(huǒ)來處理氣門簧用(yòng)鋼絲,取得了理想效果。該生產流程是:第一個熔融(róng)鉛槽(cáo)起鋼絲奧氏體化作用,預先將鉛液加熱到871℃,鋼絲在鉛液中通過,實現奧氏體化,然(rán)後進(jìn)入油槽中淬火,再進入第(dì)二個(gè)熔融鉛槽(cáo)回火(482℃)。由於鋼絲在熔融鉛中不與空氣接觸,有效避免了(le)脫碳。采用這種工藝需要解(jiě)決的主要問題是如何防止鉛塵汙染。
16mn無(wú)縫鋼管(guǎn)造(zào)成表(biǎo)麵脫碳的氣氛主(zhǔ)要是氧氣、水蒸氣及二氧化碳等氧化性氣體(tǐ)。當這些氧化性氣體與受熱鋼絲表(biǎo)麵接(jiē)觸(chù)時,氧化與脫(tuō)碳同時發生;由於鐵中的固溶碳與這些氣體的親合力比較大,所以表(biǎo)麵上的(de)碳先脫掉了。上述這些氣體一般是從爐外帶進去的;16mn無縫鋼管(guǎn)表麵的氧化鐵皮、鐵(tiě)鏽(xiù)以及冷拔(bá)後(hòu)鋼絲表(biǎo)麵上的殘留物,入爐加熱後也會分解,反應生成一些氧化性(xìng)氣體。我(wǒ)們可以有目的地控製爐內氣氛,使之處(chù)於還原性狀態,就能有效避免表麵脫碳。例如,控製爐內(nèi)二(èr)氧化碳與一氧化碳(tàn)的比例,在平衡點時,既不氧化也不脫碳;在二氧化碳比(bǐ)例超過平衡點時,發生氧化和脫碳;低於平衡點時(shí)則不發生氧化和脫碳。平衡點的具(jù)體數值要根據16mn無縫鋼管(guǎn)的含碳(tàn)量和(hé)溫(wēn)度來計算。
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