不銹鋼管在加工過程往往需要通過高溫退火處理來提高其綜合性能,但是高溫也會給表面帶來不好的影響,很多人問不銹鋼制品管加熱時的氧化皮是怎樣形成的?其實是爐氣中的氧氣O
2、二氧化碳CO
2、水分H
2O等與鋼表層中的鐵元素逐步發(fā)生氧化反應(yīng)與擴(kuò)散作用的結(jié)果。下面我們來看看形成的詳細(xì)條件和步驟把。
氧化鐵皮在精密不銹鋼表面上是逐漸形成的,在加熱初始階段形成氧化亞鐵FeO。當(dāng)溫度為900℃左右時氧化鐵皮大致分為三層:最外層為Fe2O4占1~2%,中間層為磁性氧化鐵占10~20%,靠近金屬基體的最里層為80%以上的FeO。氧化皮中Fe
2O
3、Fe
3O
4、FeO的厚度比為1:10:100。
從氧化物的組成來看,愈靠近不銹鋼制品管基體表面,含鐵愈高,并向外層擴(kuò)散;而愈在氧化鐵皮的外層,含氧愈高,則氧通過已形成的薄的氧化層向金屬內(nèi)部擴(kuò)散,使得氧化鐵皮逐漸增厚起來。由于FeO結(jié)構(gòu)松散,氧原子很容易進(jìn)一步向內(nèi)擴(kuò)散,F(xiàn)eO的增厚速度較快,且易剝落,造成大量燒損。
加熱時形成氧化鐵皮的厚度(金屬燒損量)取決于下列因素:
1、加熱溫度愈高,加熱時間愈長,則形成氧化鐵皮的厚度就愈厚。通常,不銹鋼在200℃以前的氧化是非常緩慢的,在200~500℃時可形成很薄的氧化層,當(dāng)溫度升到600-700℃時開始顯著氧化,到900℃以后氧化與擴(kuò)散速度急劇增長。因此,鋼管在900℃以上應(yīng)采用快速加熱,以減少金屬燒損。在待乳或停軋時,不要使不銹鋼制品管在髙溫下長時間停留,避免氧化嚴(yán)重。
2、爐內(nèi)氧化性氣氛愈強(qiáng),吸入冷空氣愈多,精密不銹鋼管形成氧化物的傾向就愈大。在髙溫下爐氣中氧氣和空氣的含量對氧化鐵皮的形成有很大影響。為了防止大量吸入冷空氣,要很好地控制爐膛壓力,應(yīng)采用正壓操作。特別是斜底爐,由于經(jīng)常翻鋼,易于吸入冷空氣,故爐膛壓力應(yīng)控制為8~12帕(0.8~1.2毫米水柱),并使?fàn)t尾處的翻鋼口稍有輕微的火焰噴出。通常,斜底爐要比環(huán)形爐的氧化燒損大,可達(dá)3%以上。
不銹鋼制品管加熱時的氧化皮是怎樣形成的?爐氣中的氧氣O
2、二氧化碳CO
2、水分H
2O為主要形成成分;當(dāng)外界溫度升到600-700℃時開始顯著氧化,到900℃以后氧化與擴(kuò)散速度急劇增長;加熱溫度、加熱時間、吸入冷空氣量都是影響不銹鋼制品管氧化皮厚度的因素。