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天然氣熱處理設(shè)備加熱工件時(shí)過熱、脫碳和氧化的應(yīng)對
時(shí)間: 2022-06-02 09:01:56
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天然氣熱處理設(shè)備加熱工件的過程中會因?yàn)榧訜岵缓侠韺?dǎo)致材料內(nèi)的奧氏體晶粒的變的粗大，使零件的機(jī)械性能下降。
天然氣熱處理爐控溫是通過PLC智能控制系統(tǒng)來進(jìn)行控制的從而確保零件機(jī)械性能得到較好的改進(jìn)。
一、燃?xì)鉄崽幚頎t工件過熱現(xiàn)象：
1、一般過熱現(xiàn)象:工件熱處理過程中，若工件加熱溫度過高或在高溫下保溫時(shí)間過長，引起奧氏體晶粒粗化的現(xiàn)象成為過熱。工件粗大的奧氏體晶粒會導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，增加淬火時(shí)的工件開裂傾向。熱處理爐工件過熱的原因是爐溫儀表失控或混料現(xiàn)象導(dǎo)致的。工件過熱組織可經(jīng)正火、退火活多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。
2、斷口遺傳現(xiàn)象；有過熱組織的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細(xì)化，但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多，一般認(rèn)為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面，而冷卻這些夾雜物又會沿晶界面析出，而沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體界面斷裂。
二、天然氣熱處理爐中工件過燒現(xiàn)象
熱處理爐加熱溫度過高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現(xiàn)氧化活熔化，晶界弱化，成為過燒現(xiàn)象。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化，淬火時(shí)形成龜裂。過燒組織無法恢復(fù)，只能報(bào)廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。
三、工件脫碳和氧化現(xiàn)象
鋼材在加熱時(shí)，表層的碳與介質(zhì)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層碳濃度成為脫碳，脫碳鋼淬火表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。加熱時(shí)，鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。為了防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱（加凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢）、火焰燃燒爐。
四、工件氫脆現(xiàn)象
高強(qiáng)度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象成為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工作通過除氫處理也能消除氫脆。連續(xù)加熱爐淬火或及時(shí)回火處理可在回火過程中做驅(qū)氧處理，根據(jù)目前的使用和統(tǒng)計(jì)情況看在連續(xù)式可控氣氛熱處理爐所處理的產(chǎn)品一般是不會出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象的。
1、一般過熱現(xiàn)象:工件熱處理過程中，若工件加熱溫度過高或在高溫下保溫時(shí)間過長，引起奧氏體晶粒粗化的現(xiàn)象成為過熱。工件粗大的奧氏體晶粒會導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，增加淬火時(shí)的工件開裂傾向。熱處理爐工件過熱的原因是爐溫儀表失控或混料現(xiàn)象導(dǎo)致的。工件過熱組織可經(jīng)正火、退火活多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。
2、斷口遺傳現(xiàn)象；有過熱組織的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細(xì)化，但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭議較多，一般認(rèn)為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面，而冷卻這些夾雜物又會沿晶界面析出，而沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體界面斷裂。
熱處理爐加熱溫度過高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現(xiàn)氧化活熔化，晶界弱化，成為過燒現(xiàn)象。鋼過燒后性能嚴(yán)重惡化，淬火時(shí)形成龜裂。過燒組織無法恢復(fù)，只能報(bào)廢。因此在工作中要避免過燒的發(fā)生。
三、工件脫碳和氧化現(xiàn)象
鋼材在加熱時(shí)，表層的碳與介質(zhì)中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層碳濃度成為脫碳，脫碳鋼淬火表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。加熱時(shí)，鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。為了防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱（加凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢）、火焰燃燒爐。
四、工件氫脆現(xiàn)象
高強(qiáng)度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象成為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工作通過除氫處理也能消除氫脆。連續(xù)加熱爐淬火或及時(shí)回火處理可在回火過程中做驅(qū)氧處理，根據(jù)目前的使用和統(tǒng)計(jì)情況看在連續(xù)式可控氣氛熱處理爐所處理的產(chǎn)品一般是不會出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象的。
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