不銹鋼(gang)管的加(jia)熱(re)(re)缺陷主要(yao)有氧(yang)化、脫碳、過(guo)熱(re)(re)、過(guo)燒(shao)、加(jia)熱(re)(re)溫度不均、表面(mian)燒(shao)化、加(jia)熱(re)(re)裂紋。
一、氧化
氧化是指不銹鋼管在加熱時受到爐氣中的二氧化碳、一氧化二氫、氧氣的作用而使不銹鋼管的表面被氧化形成氧化鐵皮,大約每加熱一次就約有0.5%~3%的不銹(xiu)鋼(gang)管(guan)被氧化形成氧化鐵皮(即燒損),使成材率降低,同時氧化鐵皮堆積在爐底上會造成耐火材料的侵蝕,降低爐子使用壽命。此外,氧化鐵皮熱導率比金屬低得多,影響鋼坯加熱。
氧化鐵皮是鋼的氧化產物,由外至內分為Fe2O3、Fe3O4、FeO三層。試驗結果證明Fe2O3占10%、Fe3O4占50%、FeO占40%,熔點約為1300~1350℃。
影響(xiang)金屬氧化的因素有管坯加熱(re)(re)溫度(du)、加熱(re)(re)時間(jian)、爐內(nei)(nei)氣氛。其中爐內(nei)(nei)氣氛、加熱(re)(re)溫度(du)影響(xiang)較大,加熱(re)(re)時間(jian)主要影響(xiang)鋼的燒損(sun)量(liang)。
1. 鋼管溫度: 鋼的溫度(du)達(da)到(dao)800℃之前氧化并不劇烈,管坯(pi)溫度(du)達(da)到(dao)800℃以上變化速度(du)明顯加快;
2. 高溫停(ting)留時(shi)間: 管坯在(zai)高溫區停(ting)留時(shi)間越(yue)長氧(yang)化(hua)燒損(sun)越(yue)嚴(yan)重;
3. 爐膛氣氛: 氧化(hua)性(xing)氣氛越(yue)濃氧化(hua)燒損越(yue)嚴重。
以上三者的(de)影響程(cheng)度(du)比例基本為6:3:1.
二(er)、脫碳
不(bu)銹鋼管在加熱時,在生成氧化鐵皮的基礎上由于高溫爐氣和擴散的作用,未氧化的鋼管表面層的碳原子向外擴散,爐氣中的氧原子也透過氧化鐵皮向內擴散,當兩種擴散會合時,碳原子被燒掉,從而導致未氧化的鋼管表面層中化學成分貧碳的這種現象叫脫碳。脫碳會使鋼管的機械強度大為降低。
影響脫(tuo)碳的(de)因素(su)有加(jia)熱(re)溫度、加(jia)熱(re)時間、爐(lu)內氣氛、鋼的(de)成分。加(jia)熱(re)過程中可(ke)以采取以下措施防止(zhi)脫(tuo)碳:
1. 減少管坯在高溫區的停留時間;
2. 控制加熱溫度(du)不(bu)能過高;
3. 控(kong)制爐內氣(qi)氛(fen),減(jian)少冷空氣(qi)吸入,均(jun)熱(re)段減(jian)少助燃空氣(qi)量,形(xing)成還原性氣(qi)氛(fen),抑(yi)制氧(yang)化鐵皮的形(xing)成;
4. 認真執(zhi)行待軋降溫、升溫制度。
三、過熱與(yu)過燒
不銹(xiu)鋼管(guan)的加熱溫度偏高,加熱時間偏長,會使奧氏體晶粒過分長大,引起晶粒之間的結合能力減弱,鋼管的機械性能顯著降低,這種現象叫鋼的過熱。如果鋼管的加熱溫度過高,時間又長,使鋼的晶粒之間的邊界上開始熔化,并且有氧滲入,形成晶粒間氧化,鋼坯失去了晶粒之間的結合力,因而失去了正常的強度和可塑性。在軋制或出爐受到震動時,就會碎裂或者表面形成粗大的裂紋,這種現象叫鋼的過燒。
過熱的不銹鋼管(guan)可以通過熱處理方法來消除,而過燒的鋼管無法補救,只能報廢。過燒實質上是過熱的進一步發展,因此防止過熱即可防止過燒。
不銹鋼管的過熱主要是加熱溫度和在高溫區的加熱時間;鋼的過燒主要是加熱溫度、在高溫區的加熱時間和爐內氣氛。加熱過程中可以采取以下措施防止鋼的過熱與過燒:
1. 減(jian)少(shao)管(guan)坯在高(gao)溫區的停留時間;
2. 控制加(jia)熱溫度不能過(guo)高(gao);
3. 認真執行(xing)待軋降溫(wen)、升溫(wen)制度(du);
4. 控制爐內氣(qi)氛(fen),減(jian)少冷空氣(qi)吸(xi)入,均熱(re)段減(jian)少助燃空氣(qi)量,形成(cheng)(cheng)還(huan)原性氣(qi)氛(fen),抑制氧化鐵皮的形成(cheng)(cheng)(主要針對鋼(gang)的過(guo)燒)。
四、表面燒化(hua)
由于操(cao)作不慎(shen),鋼(gang)的(de)(de)表面(mian)(mian)溫度(du)過高(gao),可以使(shi)氧化鐵皮(pi)熔化,這就是鋼(gang)的(de)(de)表面(mian)(mian)燒(shao)化。影響鋼(gang)的(de)(de)表面(mian)(mian)燒(shao)化的(de)(de)因素有加(jia)熱溫度(du)、在高(gao)溫區的(de)(de)加(jia)熱時間和爐(lu)內(nei)氣氛。防止表面(mian)(mian)燒(shao)化的(de)(de)主要(yao)措施:
1. 減(jian)少管坯在高溫區(qu)的(de)停留時間;
2. 控制加熱溫度不能過高;
3. 控制爐內氣(qi)氛,減(jian)少冷空氣(qi)吸(xi)入,均熱段減(jian)少助(zhu)燃空氣(qi)量,形成(cheng)還原(yuan)性(xing)氣(qi)氛,抑制氧(yang)化鐵皮的形成(cheng);
4. 火焰(yan)不能直接燒到鋼管上。
五、加(jia)熱溫度(du)不均(jun)勻(yun)
不銹(xiu)鋼管坯加熱溫度不均勻會給軋制帶來調整和操作上的困難,對產品質量影響也很大,實際生產中,通常允許存在一定的溫差,但不能過大。目前從熱軋管反映出的加熱缺陷主要是加熱溫度不均。加熱溫度不均勻的表現形式有上下溫度不均勻、內外溫度不均勻、長度方向溫度不均勻、管坯底面的黑印。
影響鋼的加(jia)熱(re)溫(wen)度不均(jun)勻的因素有加(jia)熱(re)溫(wen)度、加(jia)熱(re)時間(jian)、爐底情況和爐壓。
防止加熱溫度不均勻(yun)的主要措(cuo)施:
1. 按加熱制度(du)(du)合理控(kong)制加熱溫(wen)度(du)(du),加熱溫(wen)度(du)(du)不能過高或過低(di),短時間內溫(wen)變不能過大;
2. 合理的控制裝出(chu)料(liao)節奏,保(bao)證坯料(liao)在爐(lu)內的加熱時間;
3. 認真執行待軋(ya)降溫(wen)升溫(wen)制度(du),以(yi)免坯(pi)料溫(wen)度(du)過高;
4. 減(jian)少爐底(di)的氧化鐵皮(pi),確保加熱爐底(di)與鋼(gang)管接觸(chu)部位的加熱溫(wen)度。
六、加(jia)熱裂紋
加熱(re)裂(lie)(lie)紋的表現(xian)形式分(fen)為表面裂(lie)(lie)紋和內部裂(lie)(lie)紋兩種,產生加熱(re)裂(lie)(lie)紋的主要(yao)因素(su)有原料材質(zhi)、過熱(re)、加熱(re)速度過快和裝爐溫(wen)度過高。防止加熱(re)裂(lie)(lie)紋的主要(yao)措施有以(yi)下(xia)三個方面:
1. 認真檢查裝爐(lu)前的坯料外表面質量,如有(you)皮下(xia)氣泡夾(jia)雜裂紋等要徹底清(qing)除(chu);
2. 合理(li)控(kong)制加熱(re)溫(wen)度(du),防止(zhi)坯(pi)料過熱(re);
3. 嚴格按加熱規(gui)定控(kong)制加熱爐(lu)的預熱段溫度,防止坯料裝爐(lu)溫度過(guo)高。

