影响锻件氧化的因素

氧化锻件主要受被加热金属的化学成分及加热圈的内外因素(如炉气成分、加热温度等)的影响。
1)金属材料的化学成分
氧化皮的生成量与化学成分密切相关。钢中碳含量越高,氧化皮的生成量越少,特别是碳含量超过0.3%时。这是因为碳被氧化后,在毛坯表面生成一层一氧化碳(CO)气体,起到抑制继续氧化的作用。合金钢中Cr、Ni、Al、Mo、Si等元素越多,加热时生成的氧化皮就越少,这是因为这些元素被氧化后,能在钢表面形成一层致密的氧化膜,而且它与钢有接近的热膨胀系数,且牢固地附着在表面,不易破裂和脱落,从而起到防止进一步氧化、保护的作用。耐热不剥落钢是含有较多上述元素的合金钢,当钢中Ni和Cr的含量为13%?20%时,几乎不发生氧化。
2)炉气成分
炉气成分对锻造规模相同钢锻件在不同的加热气氛中,氧化皮的生成情况不一样,在氧化性炉气中,氧化皮生成最多,呈浅灰色,易于去除;在中性炉气(主要含有N2)和还原性炉气(含有CO、H2等)中,生成的氧化皮较少,呈黑色,且不易去除。为了尽量减少氧化皮的生成和去除,应注意控制加热各阶段的炉气成分。一般来说,锻件在1000℃以下,加热时采用氧化性炉气,由于此时温度不高,氧化过程还不是很剧烈,生成的氧化皮易于去除;当温度超过1000℃时,特别是在高温保温阶段,应采用还原性炉气或中性炉气,以减少氧化皮的生成。
火焰加热炉内炉气的性质取决于燃料燃烧时供给的空气量。若炉内空气过剩系数过大,空气供给过多,炉气易被氧化,金属氧化皮较多,若炉内空气过剩系数在0.4?0.5时,炉气呈还原性,形成保护气氛,避免氧化皮的生成,实现无氧化加热。

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

3)加热温度
加热温度也是锻造氧化皮形成的主要因素,加热温度越高,氧化越剧烈。在570℃~600℃之前,锻造氧化较慢,从700℃开始氧化速度加快,到900℃~950℃时,氧化十分显著。若假设氧化率在900℃时为1,在1000℃时为2,在1100℃时为3.5,在1300℃时为7,增加了6倍。
4)加热时间
锻件在炉内氧化性气体中加热时间越长,氧化扩散越大,氧化皮的形成越多,特别是在高温加热阶段,因此应尽量减少加热时间,特别是应尽量缩短高温加热时间和保温时间。
另外,高温锻造毛坯不仅在炉内发生氧化,而且在锻造过程中,虽然毛坯上的氧化皮已清理干净,但如果毛坯温度仍然较高,还会再次发生氧化,但随着毛坯温度的降低,氧化速度逐渐减弱。


发布时间:2021年8月20日

  • 以前的:
  • 下一个: