不锈钢管在加工过程往往需要通过高温退火处理来提高其综合性能,但是高温也会给表面带来不好的影响,很多人问不锈钢制品管加热时的氧化皮是怎样形成的?其实是炉气中的氧气O
2、二氧化碳CO
2、水分H
2O等与钢表层中的铁元素逐步发生氧化反应与扩散作用的结果。下面我们来看看形成的详细条件和步骤把。
氧化铁皮在精密不锈钢表面上是逐渐形成的,在加热初始阶段形成氧化亚铁FeO。当温度为900℃左右时氧化铁皮大致分为三层:最外层为Fe2O4占1~2%,中间层为磁性氧化铁占10~20%,靠近金属基体的最里层为80%以上的FeO。氧化皮中Fe
2O
3、Fe
3O
4、FeO的厚度比为1:10:100。
从氧化物的组成来看,愈靠近不锈钢制品管基体表面,含铁愈高,并向外层扩散;而愈在氧化铁皮的外层,含氧愈高,则氧通过已形成的薄的氧化层向金属内部扩散,使得氧化铁皮逐渐增厚起来。由于FeO结构松散,氧原子很容易进一步向内扩散,FeO的增厚速度较快,且易剥落,造成大量烧损。
加热时形成氧化铁皮的厚度(金属烧损量)取决于下列因素:
1、加热温度愈高,加热时间愈长,则形成氧化铁皮的厚度就愈厚。通常,不锈钢在200℃以前的氧化是非常缓慢的,在200~500℃时可形成很薄的氧化层,当温度升到600-700℃时开始显著氧化,到900℃以后氧化与扩散速度急剧增长。因此,钢管在900℃以上应采用快速加热,以减少金属烧损。在待乳或停轧时,不要使不锈钢制品管在髙温下长时间停留,避免氧化严重。
2、炉内氧化性气氛愈强,吸入冷空气愈多,精密不锈钢管形成氧化物的倾向就愈大。在髙温下炉气中氧气和空气的含量对氧化铁皮的形成有很大影响。为了防止大量吸入冷空气,要很好地控制炉膛压力,应采用正压操作。特别是斜底炉,由于经常翻钢,易于吸入冷空气,故炉膛压力应控制为8~12帕(0.8~1.2毫米水柱),并使炉尾处的翻钢口稍有轻微的火焰喷出。通常,斜底炉要比环形炉的氧化烧损大,可达3%以上。
不锈钢制品管加热时的氧化皮是怎样形成的?炉气中的氧气O
2、二氧化碳CO
2、水分H
2O为主要形成成分;当外界温度升到600-700℃时开始显著氧化,到900℃以后氧化与扩散速度急剧增长;加热温度、加热时间、吸入冷空气量都是影响不锈钢制品管氧化皮厚度的因素。