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重慶三通氧化主要受被加熱金屬化學成分和加熱環塊(如爐氣成分、加熱溫度等)內外兩方面因素的影響。
1)金屬材料的化學成分
形成氧化皮的多少與化學成分密切相關。鋼中含碳量越高,形成氧化皮越少,尤其是當含碳量超過0.3%時就更為明顯。這是因為碳被氧化后,在坯料表面形成一層一氧化嫌(CO)氣體,起著抑制繼續氧化的作用。合金鋼中Cr、Ni、Al、Mo、Si等元素越多,加熱時形成的氧化皮越少,因為這些元素被氧化后,能在鋼的表面形成一層致密的氧化薄膜,并且它和鋼有接近的熱膨脹系數,又能牢固地附在表面上,不容易破裂和脫落,所以能阻止進一步氧化,起到保護作用。耐熱不起皮鋼就是含有上述元素較多的合金鋼,而當鋼內Ni、Cr含量為13%?20%時,幾乎不產生氧化。
2)爐氣成分
爐氣成分對重慶三通氧化皮的形成有很大的影響,同一鋼號的重慶三通在不同的加熱氣氛下,形成的氧化皮不一樣,在氧化性爐氣中,形成氧化皮最多,呈淺灰色,很容易清除;在中性爐氣(主要含N2)和還原性爐氣(含有CO、H2等)中,形成的氧化皮較少呈黑色,不易清除。為了盡量減少氧化皮的形成并清除,應注意加熱各階段的爐氣成分的控制。一般來說,重慶三通在1000℃以下,加熱時宜采用氧化性爐氣,因為此時溫度不高,氧化過程尚不甚劇烈,而形成的氧化皮卻容易清除;當溫度超過1000 ℃以后,尤其在高溫保溫階段,應采用還原性爐氣或中性爐氣,以減少氧化皮的產生。
火焰加熱爐爐氣的性質,取決于燃料燃燒時的空氣供給量。如果爐內空氣過剩系數太大,供給的空氣過多,爐氣呈氧化性,金屬形成氧化皮就多,如果爐內空氣過剩系數為0.4?0.5時,爐氣呈還原性,形成保護氣氛,避免氧化皮的生成,達到無氧化加熱。
3)加熱溫度
加熱溫度也是重慶三通形成氧化皮的主要因素,加熱溫度越高,氧化越劇烈。在570℃?600℃以前,重慶三通氧化較慢,從700℃起氧化速度加快,到900℃?950℃時,氧化就十分顯著了。如果將900℃時氧化速度假設為1,當溫度達到1000℃時,氧化速度為2,當溫度達到1100℃時,氧化速度為3.5,而當溫度達到1300℃時,氧化速度就是7,增加了6倍。
4)加熱時間
重慶三通在爐內氧化性氣體中的加熱時間越長,氧化擴散量越大,形成氧化皮也就越多,尤其是在高溫加熱階段,所以要盡量減少加熱時間,尤其是髙溫下的加熱時間和保溫時間應盡可能的縮短。
另外,重慶三通坯料在高溫下,不但在爐內要被氧化,而且在鍛造過程中,雖然將坯料上的氧化皮清除干凈了,但如果坯料溫度仍然較高時,還要被二次氧化,不過氧化的速度隨著坯料溫度的下降而逐漸減弱。