怎樣防止鋼管製品的表麵脫碳？

 許多鋼（gāng）製品的使用壽命（mìng）與鋼製品的表麵脫碳（tàn）程度（dù）有關。例如，鋼絲繩的使（shǐ）用壽命主要取決於它的疲勞強度與耐磨性，如果鋼絲繩表麵脫碳超標，就會（huì）減少表層中作為強化（huà）相和耐磨相的碳化（huà）物，因而將直接（jiē）影響這兩項使用性能。此外，工具鋼、軸（zhóu）承鋼的表麵脫碳層（céng）如不清除幹淨，將使（shǐ）工具鋼、軸承鋼（gāng）表麵層（céng）硬度（dù）和耐磨性降低，並且在（zài）淬火時，由於裏外層體積變化不同而使工件表麵形成裂紋。因此，如何（hé）防止鋼製（zhì）品的（de）表麵脫碳是生（shēng）產工藝中應該（gāi）注意的一（yī）個問題。國外進口盤條的脫（tuō）碳層為0.02~0.04mm，日（rì）本神戶的盤條表麵可（kě）以做到無脫碳，而國內同類產品脫碳層平均深度超（chāo）過0.05mm。需要采取措施來改變（biàn）這種狀況。

 

解決表麵脫（tuō）碳問題（tí），關鍵在熱處理工序上。由於脫碳與鋼絲的氧化是同時進行的，因此，隻要在熱處理過程（chéng）中盡量使鋼絲少與空氣接觸（chù）就可達到改善脫碳的目的。例如，美國彈簧鋼絲公司采用雙鉛槽油淬回火來處（chù）理氣門簧用鋼絲，取（qǔ）得了理（lǐ）想效果（guǒ）。該生產流程是：第一個熔融鉛槽起鋼絲奧氏體化作用，預先將鉛液（yè）加熱到（dào）871℃，鋼絲在鉛液中通過，實現奧氏體化，然（rán）後進入油槽中淬火（huǒ），再進入（rù）第（dì）二個熔融鉛槽回火(482℃)。由（yóu）於鋼絲在熔融鉛中不與空（kōng）氣接（jiē）觸，有效避免了脫碳。采用這（zhè）種工藝需要解決的主要問（wèn）題是（shì）如（rú）何防止鉛塵汙染。

 

造成表麵（miàn）脫碳的氣氛主（zhǔ）要是氧氣、水蒸氣及二氧化碳等氧化性氣體。當（dāng）這些氧化性氣體與受熱鋼絲表麵接（jiē）觸時，氧化與脫碳同時發生；由於鐵中的固溶碳與這些氣體的親合力比較大（dà），所以（yǐ）表麵上的碳先脫掉了。上述（shù）這些氣（qì）體（tǐ）一般是從爐（lú）外帶進去的；鋼製品表麵的氧化鐵（tiě）皮、鐵鏽以及冷拔後鋼絲表麵上的殘（cán）留物，入爐加熱後也（yě）會分解，反（fǎn）應生成一些氧化性氣體。我們可以有目的地控製爐內氣氛，使（shǐ）之處於還原性狀態，就能有效避免表麵脫碳。例如，控製爐內二氧化碳與一氧化（huà）碳的比例，在平衡（héng）點時，既不氧（yǎng）化也不脫碳；在二氧化碳比（bǐ）例超過平衡點時，發生氧化和脫碳；低於平衡點時則不發生（shēng）氧化和脫碳。平衡點的具體數值要根據鐵的（de）含（hán）碳量和溫度（dù）來（lái）計算。

 

此（cǐ）外，向（xiàng）爐內噴吹（chuī）中（zhōng）性的保護（hù）性氮（dàn）氣也是一種有效措施。氮氣進入爐內可以驅散某（mǒu）些區段的氧化性氣氛，同（tóng）時可以保持爐內正壓，阻止空氣滲入，減（jiǎn）輕或避免鋼件脫碳。