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不銹鋼鍛件鍛造加工脫碳氧化現(xiàn)象是什么原因？

不銹鋼鍛件氧化：

氧化是鍛件毛坯（金屬原料）在加熱過(guò)程中與爐氣中的氧化性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在鍛件金屬表面形成氧化皮的現(xiàn)象。氧化主要受鍛件金屬材料的種類、爐氣性能、加熱溫度、加熱時(shí)間的影響。

加熱不同的金屬材料，氧化程度不同，如鋼坯料，在同樣條件下，不同牌號(hào)的鋼氧化燒損也不同，低碳鋼燒損量大而高碳鋼量燒損請(qǐng)小，這是由于在高碳鋼中反應(yīng)生成了較多CO而降低了氧化鐵的生成量。當(dāng)鋼中含有Cr、Ni、Al、Si、Mo等合金元素時(shí)，在鋼料表面會(huì)形成致密且不易脫落的氧化薄膜，可以阻止加熱過(guò)程金屬的繼續(xù)氧化。

金屬的氧化燒損危害性很大，一般情況下，鋼料每加熱一次便有0.5%-4.0%的金屬被氧化燒損掉，如表所示。同時(shí)氧化皮還加劇模具的磨損，降低不銹鋼鍛件的表面質(zhì)適。殘留氧化皮的鍛件，在機(jī)械加工時(shí)會(huì)加快刀具刃口的磨損。因此，減少或消除加熱時(shí)金屬的氧化燒損對(duì)鍛造生產(chǎn)來(lái)說(shuō)非常重要。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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不銹鋼鍛件在鍛造加熱過(guò)程減少氧化的措施有：在保證鍛件質(zhì)量的前提下，盡量采用快速加熱，縮短加熱時(shí)間，尤其是縮短高溫下停留的時(shí)間；在燃料完全燃燒的條件下，盡可能減少空氣過(guò)剩量，以免爐內(nèi)剩余氧氣過(guò)多，注意減少燃料中的水分；爐內(nèi)應(yīng)保持不大的正壓力，防止冷空氣的吸入；采用少無(wú)氧化加熱方法。

燃料爐的爐氣性質(zhì)可分為氧化性爐氣、還原性爐氣和中性爐氣。爐氣性質(zhì)決定于燃料燃燒時(shí)的空氣供給在強(qiáng)氧化性爐氣中，爐氣可能完全由氧化性氣體，這將使金屬產(chǎn)生較厚的氧化皮。在還原性爐氣中，含有足夠量的還原性氣體，如CO、H2等，它可以使金屬不氧化或很少氧化。普通電阻爐在空氣介質(zhì)中加熱，屬于氧化性爐氣。

加熱溫度是影響金屬氧化速度主要的因素。溫度越高，金屬和氣體原子擴(kuò)散速度越大，則氧化越劇烈，生成的氧化皮越厚。實(shí)際觀察表明，在200-500℃時(shí)，鋼料表面僅能生成很薄的一層氧化膜，當(dāng)溫度升至600-700℃時(shí)，便開始有顯著氧化，并生成氧化皮，超過(guò)850-900℃，鋼的氧化速度急劇升高，氧化會(huì)急劇增加，坯料的氧化層較厚。

坯料在氧化性氣氛中的加熱時(shí)間越長(zhǎng)，氧的擴(kuò)散坩越大，形成的氧化皮越厚。特別是加熱到高溫階段，加熱時(shí)間的影響更加顯著。

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不銹鋼鍛件的熱鍛成型溫度范圍有限，溫度太低時(shí)，塑性較差的鐵素體在變形區(qū)會(huì)嚴(yán)重開裂，溫度過(guò)高時(shí)，鐵素體過(guò)軟也可能發(fā)生熱撕裂，因此在鍛造2507不銹鋼鍛件時(shí)溫度在控制中十分關(guān)鍵，鍛造成型溫度范圍為1200?1025℃：。鍛造加工后的2507不銹鋼鍛件需進(jìn)行固溶水淬。雙相不銹鋼在固溶溫度下非常軟，若鍛件沒有足夠的支撐，會(huì)發(fā)生扭曲和變形，這對(duì)大口徑薄壁鍛件十分重要，扭曲的產(chǎn)品再成型或矯直比奧氏體困難。

不銹鋼鍛件與奧氏體不銹鋼相比具有高強(qiáng)度，所以，要求提高成形設(shè)備的功率，即使這樣還要考慮高強(qiáng)度造成的回彈 ，成型過(guò)程中留一定的成形裕度 。有些資料也提出采用溫成型的方法，減少成型回彈的影響，但是，對(duì)大尺寸不銹鋼鍛件加熱溫度、加熱均勻度的控制非常困難，這樣加熱過(guò)程中勢(shì)必存在局部溫度過(guò)高的情況 ，造成相間有害組分的析出，影響材料的力學(xué)性能和耐蝕性能，所以，不推薦采用溫成型。采用熱成型后，須進(jìn)行固溶處理和除銹。

不銹鋼鍛件具有奧氏體和鐵素體雙相組織，其特點(diǎn)為屈服強(qiáng)度。抗拉強(qiáng)度較奧氏體或鐵素體不銹鋼高。另一個(gè)特點(diǎn)是具有良好的耐局部抗腐性能，通常適用于紙漿和造紙工業(yè)，煉油，海水淡化，煙氣凈化，熱交換器，化學(xué)品液貨船管道系統(tǒng)，海水系統(tǒng)等。

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