無縫鋼管生產時管坯在低溫段加熱時應考慮哪些因素？

文章來源：http://m.isinai.cn 發布時間：2022-06-23 11:08:01 瀏覽次數：167

無縫鋼管生產時管坯在低溫段加熱時應考慮哪些因素？

  低溫段加熱時期往往是加熱一些特殊合金鋼的關鍵時期，因為這時鋼有低的熱傳導性能和低的塑性，若采用過快的加熱速度會產生加熱裂紋甚至破碎。因為：

  （1）過快的加熱速度將使無縫鋼管管坯內外溫差增加，導致金屬體積膨脹不一致而產生較大的應力。顯然，無縫鋼管管坯直徑越大，導熱性越差；加熱速度越快，產生的溫差應力也越大。

  （2）無縫鋼管管坯因前道工序加工不良，在無縫鋼管管坯內部存在著殘余應力，尤其是加熱冷錠時鋼錠內部存在較大的鑄造應力，使產生裂紋的敏感性增加。

  （3）鋼加熱到300～500℃范圍內將出現“藍脆”現象，著降低鋼的塑性和強度。

  （4）當加熱到Ac1時鋼將產生相變，金屬體積變化不一致而產生組織應力。在低溫階段這些應力的疊加，將有可能破壞金屬的連續性而產生加熱裂紋。因此在低溫階段應采用較低的加熱速度，這雖然使加熱時間增加，但由于溫度低不會過多增加金屬氧化和產生其他加熱缺陷。

燒化鋼會產生什么不良后果？

  加熱過程中燒化鋼會產生以下不良后果：

  （1）會使鋼的氧化量急劇增加，如果表面燒化過多，還容易使無縫鋼管管坯的皮下孔暴露，從而使氣孔內壁氧化；

  （2）會破壞鋼的表面質量；

  （3）對爐內維護有嚴重影響；

  （4）表面燒化了的鋼易發生黏鋼事故，黏著嚴重的鋼出爐后分不開，不能軋制，從而導致報廢。

什么叫脫碳，鋼加熱時為什么會脫碳？

  鋼在加熱時，在生成氧化鐵皮的基礎上，由于高溫爐氣的存在和擴散的作用，未氧化的鋼表面層的碳原子向外擴散，爐子的氧原子也透過氧化鐵皮向里擴散，當兩種擴散會合時，碳原子被燒掉，為此導致的未氧化的鋼表面層中化學成分貧碳的現象叫脫碳。脫碳后的鋼機械強度大為降低。脫碳的原因是：鋼在加熱到高溫時，鋼中Fe3C與爐氣中的H2O、CO2、O2、H2進行反應的過程，碳被氧化成一氧化碳進入爐氣中跑掉，從而使鋼的表面層的碳含量減少，這個脫碳過程的反應式如下：

Fe3C+H2O-3Fe+CO+H2

Fe3C+CO2-3Fe+2CO

2Fe3C+O2-6Fe+2CO

Fe3C+2H2-3Fe+CH4

  爐氣中的H2O的脫碳能力最強，其余依次是CO2、O2、H2，反應生成的氣相產物不斷向外擴散而使脫碳反應不斷延續。

  高溫下脫碳和氧化是同時進行的，并且脫碳往往先于氧化，但氧化鐵皮生成后阻止了脫碳的生成氣相產物向外擴散，減緩了脫碳速度。