L'ossidazione diforgiatureè influenzato principalmente dalla composizione chimica del metallo riscaldato e dai fattori interni ed esterni dell'anello riscaldante (come la composizione del gas del forno, la temperatura di riscaldamento, ecc.).
1) Composizione chimica dei materiali metallici
La quantità di scaglie di ossido formate è strettamente correlata alla composizione chimica. Maggiore è il contenuto di carbonio dell'acciaio, minore è la quantità di scaglie di ossido formata, soprattutto quando il contenuto di carbonio supera lo 0,3%. Questo perché, dopo l'ossidazione del carbonio, si forma uno strato di monossido (CO) sulla superficie del pezzo grezzo, che svolge un ruolo nell'inibire l'ossidazione continua. Acciai legati contenenti Cr, Ni, Al, Mo, Si e altri elementi, maggiore è il riscaldamento quando la formazione di scaglie è minore. Poiché questi elementi sono stati ossidati, può formare uno strato di ossido denso sulla superficie dell'acciaio. Questo e l'acciaio hanno un coefficiente di dilatazione termica vicino a quello dell'acciaio e, essendo saldamente attaccati alla superficie, non sono facili da rompere e staccare, quindi prevengono un'ulteriore ossidazione e proteggono. L'acciaio resistente al calore e non scrostabile è un acciaio legato con una maggiore quantità degli elementi sopra menzionati e, quando il contenuto di Ni e Cr nell'acciaio è del 13%, al 20%, l'ossidazione è quasi nulla.
2) Composizione del gas di combustione
La composizione del gas del forno ha una grande influenza sulla formazione diforgiaturascala, la stessaforgiati in acciaioIn diverse atmosfere di riscaldamento, la formazione di incrostazioni non è la stessa; nel gas del forno ossidante, la formazione di incrostazioni è più marcata, di colore grigio chiaro, facile da rimuovere; nel gas del forno neutro (contenente principalmente N₂) e nel gas del forno riducente (contenente CO, H₂, ecc.), le incrostazioni di ossido formate sono meno scure e non facili da rimuovere. Per ridurre al minimo la formazione e la rimozione di incrostazioni di ossido, è necessario prestare attenzione al controllo della composizione del gas del forno in ogni fase di riscaldamento. In generale, i pezzi forgiati sono riscaldati a temperature inferiori a 1000 °C e durante il riscaldamento viene utilizzato gas del forno ossidato, poiché la temperatura non è elevata in questa fase, il processo di ossidazione non è molto intenso e le incrostazioni di ossido formate sono facili da rimuovere; quando la temperatura supera i 1000 °C, soprattutto nella fase di mantenimento ad alta temperatura, è necessario utilizzare gas del forno riducente o gas del forno neutro per ridurre la formazione di incrostazioni di ossido.
La natura del gas di combustione nel forno di riscaldamento a fiamma dipende dalla quantità di aria fornita al combustibile durante la combustione. Se il coefficiente di eccesso d'aria nel forno è troppo elevato, l'apporto d'aria è eccessivo, il gas di combustione si ossida e si formano maggiori scaglie di ossido metallico. Se il coefficiente di eccesso d'aria nel forno è pari a 0,4, a 0,5, il gas di combustione è riducibile, formando un'atmosfera protettiva che impedisce la formazione di scaglie di ossido e non provoca alcun riscaldamento per ossidazione.
3) Temperatura di riscaldamento
Anche la temperatura di riscaldamento è il fattore principale nella formazione di incrostazioni di forgiatura: maggiore è la temperatura di riscaldamento, più intensa è l'ossidazione. Tra 570 °C e 600 °C, l'ossidazione di forgiatura è lenta, da 700 °C la velocità di ossidazione accelera, fino a 900 °C. A 950 °C, l'ossidazione è molto significativa. Se si assume che il tasso di ossidazione sia 1 a 900 °C, 2 a 1000 °C, 3,5 a 1100 °C e 7 a 1300 °C, si ottiene un aumento di sei volte.
4) Tempo di riscaldamento
Quanto più lungo è il tempo di riscaldamento dei pezzi forgiati nel gas ossidante nel forno, tanto maggiore è la diffusione dell'ossidazione e tanto più si formano scaglie di ossido, soprattutto nella fase di riscaldamento ad alta temperatura, quindi il tempo di riscaldamento dovrebbe essere ridotto il più possibile, in particolare il tempo di riscaldamento e il tempo di mantenimento ad alta temperatura dovrebbero essere abbreviati il più possibile.
Inoltre, la billetta forgiata ad alta temperatura non si ossida solo nel forno, ma anche durante il processo di forgiatura; sebbene le incrostazioni di ossido sulla billetta vengano pulite, se la temperatura della billetta è ancora alta, si ossida due volte, ma il tasso di ossidazione si indebolisce gradualmente con la diminuzione della temperatura della billetta.
Data di pubblicazione: 20 agosto 2021