العوامل المؤثرة على أكسدة المسبوكات

أكسدةالمسبوكاتيتأثر بشكل أساسي بالتركيب الكيميائي للمعدن الساخن والعوامل الداخلية والخارجية لحلقة التسخين (مثل تركيبة غاز الفرن ودرجة حرارة التسخين وما إلى ذلك).
1) التركيب الكيميائي للمواد المعدنية
ترتبط كمية رواسب الأكسيد المتكونة ارتباطًا وثيقًا بالتركيب الكيميائي. كلما زادت نسبة الكربون في الفولاذ، قلّ تكوّن رواسب الأكسيد، خاصةً عندما يتجاوز محتوى الكربون 0.3%. ويرجع ذلك إلى تكوّن طبقة من غاز أول أكسيد الكربون (CO) على سطح المادة الخام بعد أكسدة الكربون، مما يُعيق استمرار الأكسدة. أما الفولاذ السبائكي المُضاف إليه الكروم، والنيكل، والألمنيوم، والموليبدينوم، والسيليكون، وعناصر أخرى، فيقلّ تكوّن الرواسب عند تسخينه، لأن هذه العناصر مؤكسدة، مما يُشكّل طبقة كثيفة من أكسيد الحديد على سطح الفولاذ، كما أن معامل التمدد الحراري للفولاذ قريب من معامل التمدد الحراري، وملتصق بقوة بالسطح، مما يُصعّب كسره وتساقطه، مما يُساعد على منع المزيد من الأكسدة. الفولاذ المقاوم للحرارة غير القابل للتقشير هو الفولاذ السبائكي الذي يحتوي على المزيد من العناصر المذكورة أعلاه، وعندما تكون نسبة النيكل والكروم في الفولاذ 13% أو 20%، يكاد يكون منعدمًا.
2) تركيب غاز الفرن
يؤثر تكوين غاز الفرن بشكل كبير على تكوينتشكيلالمقياس هو نفسهمسبوكات فولاذيةفي أجواء تسخين مختلفة، لا يكون تكوين المقياس هو نفسه، في غاز فرن الأكسدة، يكون تكوين المقياس هو الأكثر، رمادي فاتح، سهل الإزالة؛ في غاز الفرن المحايد (يحتوي بشكل أساسي على N2) وغاز فرن الاختزال (يحتوي على CO، H2، إلخ)، يكون مقياس الأكسيد المتكون أقل سوادًا وليس من السهل إزالته. من أجل تقليل تكوين وإزالة مقياس الأكسيد، يجب الانتباه إلى التحكم في تكوين غاز الفرن في كل مرحلة من مراحل التسخين. بشكل عام، تكون درجة حرارة المسبوكات أقل من 1000 درجة مئوية، ويُستخدم غاز الفرن المؤكسد عند التسخين، لأن درجة الحرارة ليست عالية في هذا الوقت، فإن عملية الأكسدة ليست شديدة جدًا، ومقياس الأكسيد المتكون سهل الإزالة؛ عندما تتجاوز درجة الحرارة 1000 درجة مئوية، وخاصة في مرحلة الاحتفاظ بدرجة الحرارة العالية، يجب استخدام غاز فرن الاختزال أو غاز الفرن المحايد لتقليل إنتاج مقياس الأكسيد.
تعتمد طبيعة غاز الفرن في فرن التسخين باللهب على كمية الهواء المُزودة للوقود أثناء الاحتراق. إذا كان معامل الهواء الزائد في الفرن كبيرًا جدًا، فإن كمية الهواء المُزودة به كبيرة جدًا، مما يؤدي إلى أكسدة غاز الفرن وزيادة ترسب أكسيد المعدن. إذا كان معامل الهواء الزائد في الفرن 0.4؟ عند 0.5، يكون غاز الفرن قابلًا للاختزال، مما يُشكل جوًا واقيًا يمنع تكون ترسب أكسيد المعدن ويمنع التسخين المؤكسد.

https://www.shdhforging.com/forged-discs.html

3) درجة حرارة التسخين
تُعد درجة حرارة التسخين العامل الرئيسي في تكوّن قشور التشكيل، فكلما ارتفعت، زادت شدة الأكسدة. في درجات حرارة تتراوح بين 570 درجة مئوية و600 درجة مئوية، تكون أكسدة التشكيل بطيئة، وتتسارع من 700 درجة مئوية إلى 900 درجة مئوية. عند 950 درجة مئوية، تكون الأكسدة بالغة الأهمية. إذا افترضنا أن معدل الأكسدة هو 1 عند 900 درجة مئوية، و2 عند 1000 درجة مئوية، و3.5 عند 1100 درجة مئوية، و7 عند 1300 درجة مئوية، فإن ذلك يزيد ستة أضعاف.
4) وقت التسخين
كلما طالت مدة تسخين المسبوكات في الغاز المؤكسد في الفرن، زاد انتشار الأكسدة، وزاد تكوين مقياس الأكسيد، وخاصة في مرحلة التسخين ذات درجة الحرارة العالية، لذلك يجب تقليل وقت التسخين قدر الإمكان، وخاصة يجب تقصير وقت التسخين ووقت الإمساك عند درجة الحرارة العالية قدر الإمكان.
بالإضافة إلى ذلك، فإن كتلة التشكيل عند درجة حرارة عالية لا تتأكسد في الفرن فحسب، بل أيضًا في عملية التشكيل، على الرغم من تنظيف مقياس الأكسيد على الكتلة، إذا كانت درجة حرارة الكتلة لا تزال مرتفعة، فسوف تتأكسد مرتين، ولكن معدل الأكسدة يضعف تدريجيًا مع انخفاض درجة حرارة الكتلة.


وقت النشر: ٢٠ أغسطس ٢٠٢١

  • سابق:
  • التالي: