Faktoren, die die Oxidation von Schmiedestücken beeinflussen

Die Oxidation vonSchmiedeteilewird hauptsächlich von der chemischen Zusammensetzung des erhitzten Metalls und den internen und externen Faktoren des Heizrings (wie Ofengaszusammensetzung, Heiztemperatur usw.) beeinflusst.
1) Chemische Zusammensetzung metallischer Werkstoffe
Die Menge der gebildeten Oxidschicht hängt eng mit der chemischen Zusammensetzung zusammen. Je höher der Kohlenstoffgehalt des Stahls ist, desto weniger Oxidschicht bildet sich, insbesondere wenn der Kohlenstoffgehalt 0,3 % übersteigt. Dies liegt daran, dass sich nach der Oxidation des Kohlenstoffs eine Schicht aus Kohlenmonoxid (CO) auf der Oberfläche des Rohlings bildet, die eine weitere Oxidation hemmt. Bei legiertem Stahl mit den Elementen Cr, Ni, Al, Mo, Si und anderen bildet sich bei stärkerer Erwärmung weniger Zunder, da sich durch die Oxidation dieser Elemente auf der Stahloberfläche eine dichte Oxidschicht bilden kann. Diese Schicht hat einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Stahl und haftet fest auf der Oberfläche, bricht nicht so leicht und fällt nicht ab, wodurch weitere Oxidation verhindert wird. Hitzebeständiger, nicht abblätternder Stahl ist legierter Stahl mit einem höheren Anteil der oben genannten Elemente. Bei einem Ni- und Cr-Gehalt von 13 % bis 20 % tritt nahezu keine Oxidation auf.
2) Ofengaszusammensetzung
Die Zusammensetzung des Ofengases hat einen großen Einfluss auf die Bildung vonSchmiedenMaßstab, das gleicheStahlschmiedeteileDie Zunderbildung unterscheidet sich je nach Heizatmosphäre. In oxidierendem Ofengas ist die Zunderbildung am stärksten, hellgrau und lässt sich leicht entfernen. In neutralem Ofengas (hauptsächlich N2 enthaltend) und reduzierendem Ofengas (mit CO, H2 usw.) ist die gebildete Oxidzunderschicht weniger schwarz und lässt sich nicht so leicht entfernen. Um die Bildung und Entfernung von Oxidzunder zu minimieren, muss die Ofengaszusammensetzung in jeder Heizphase sorgfältig kontrolliert werden. Im Allgemeinen wird bei Schmiedestücken mit Temperaturen unter 1000 °C oxidiertes Ofengas zum Erhitzen verwendet. Da die Temperatur zu diesem Zeitpunkt nicht hoch ist, ist der Oxidationsprozess nicht sehr stark und die gebildete Oxidzunderschicht lässt sich leicht entfernen. Überschreitet die Temperatur 1000 °C, insbesondere während der Haltephase bei hoher Temperatur, sollte reduzierendes oder neutrales Ofengas verwendet werden, um die Bildung von Oxidzunder zu verringern.
Die Beschaffenheit des Ofengases im Flammenheizofen hängt von der dem Brennstoff während der Verbrennung zugeführten Luftmenge ab. Ist der Luftüberschusskoeffizient im Ofen zu groß, wird zu viel Luft zugeführt, das Ofengas oxidiert und die Metalloxidschicht bildet sich stärker. Beträgt der Luftüberschusskoeffizient im Ofen 0,4? Bei 0,5 ist das Ofengas reduzierbar und bildet eine Schutzatmosphäre, um die Bildung von Oxidschichten zu vermeiden und eine oxidative Erwärmung zu vermeiden.

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3) Heiztemperatur
Die Heiztemperatur ist auch der Hauptfaktor für die Zunderbildung beim Schmieden. Je höher die Heiztemperatur, desto intensiver die Oxidation. Zwischen 570 °C und 600 °C verläuft die Oxidation beim Schmieden langsam, ab 700 °C beschleunigt sie sich und ab 900 °C ist die Oxidation sehr stark. Bei 950 °C ist die Oxidationsrate bei 900 °C mit 1, bei 1000 °C mit 2, bei 1100 °C mit 3,5 und bei 1300 °C mit 7 um das Sechsfache erhöht.
4) Heizzeit
Je länger die Heizzeit der Schmiedestücke im oxidierenden Gas im Ofen ist, desto größer ist die Oxidationsdiffusion und desto mehr Oxidschicht bildet sich, insbesondere in der Hochtemperatur-Heizphase. Daher sollte die Heizzeit so weit wie möglich reduziert werden. Insbesondere sollten die Heizzeit und die Haltezeit bei hoher Temperatur so weit wie möglich verkürzt werden.
Darüber hinaus wird der Schmiedeblock bei hohen Temperaturen nicht nur im Ofen oxidiert, sondern auch während des Schmiedeprozesses. Obwohl die Oxidschicht auf dem Block entfernt wird, wird er bei noch immer hoher Blocktemperatur zweimal oxidiert, aber die Oxidationsrate nimmt mit der Abnahme der Blocktemperatur allmählich ab.


Veröffentlichungszeit: 20. August 2021

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