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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？

不銹鋼鍛件脫碳

鋼料在加熱時(shí)，其表層的碳和爐氣中的某些氧化性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成了鋼料表面 、含碳量降低的現(xiàn)象稱為脫碳。脫碳也是擴(kuò)散作用的結(jié)果，一方面爐氣中的氧向鋼內(nèi)擴(kuò)散，另一方面爐氣中的碳向外表面擴(kuò)散，這樣使鋼在表面形成了含碳量低的脫碳層。從整個(gè)過程來看，脫碳層只在脫碳速度超過氧化速度時(shí)才能形成。

鋼的含碳量越高，脫碳的傾向越大。某些合金元素增加脫碳傾向。有些合金元素則能阻碳。而Ni和V對脫碳影響不大。爐氣成分中脫碳能力強(qiáng)的介質(zhì)是水蒸氣，其次是co2和02，后是H2,而增加CO量可減少脫碳傾向。在中性介質(zhì)或弱氧化性介質(zhì)中加熱可減少脫碳傾向。加熱溫度越高、加熱時(shí)間越長，脫碳越嚴(yán)重。加熱溫度大于1000℃時(shí)，由于強(qiáng)烈氧化，脫碳作用較弱。在更高溫度下，由于氧化皮脫落失去保護(hù)作用，脫碳將劇烈發(fā)生。

脫碳使鍛件表面碳坩降低，降低強(qiáng)度和耐磨性能，脫碳層厚度小于加工余量時(shí)，對鍛件性能不產(chǎn)生影響，反之就會影響鍛件質(zhì)雖。一般防止氧化的措施，同樣可以防碳。影響脫碳的因素與氧化一樣，主要受鋼的化學(xué)成分、爐氣成分、加熱溫度、加熱時(shí)間等因素影響。

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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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對于鍛件的內(nèi)部缺陷我們將通過低倍檢查、斷口檢查、高倍檢查的方法來檢驗(yàn)鍛件是否存在諸如內(nèi)裂、縮孔、疏松、粗晶、白點(diǎn)、樹枝狀結(jié)晶、流線不符合外形、流線紊亂、穿流、粗晶環(huán)、氧化膜、分層、過熱、過燒組織等缺陷。而對于力學(xué)性能主要是檢查常溫抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度、疲勞強(qiáng)度、高溫瞬時(shí)斷裂強(qiáng)度、高溫持久強(qiáng)度、持久塑性及高溫蠕變強(qiáng)度等。

由于鍛件制成零件后，在使用過程中其受力情況、重要程度、工作條件不同，其所用材料和冶金工藝也不同，因此不同的部位依據(jù)上述情況并按照本部門的要求將鍛件分出類別，不同的部門，不同的標(biāo)準(zhǔn)對鍛件的分類也是不同的。但不管怎么，對于鍛件質(zhì)量檢驗(yàn)的整體來說都離不開兩大類檢驗(yàn)，即外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量的檢驗(yàn)，只不過鍛件的類別不同，其具體的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)數(shù)量和檢驗(yàn)要求不同罷了。例如，有的工業(yè)部門將結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼鍛件分成Ⅳ類進(jìn)行檢驗(yàn)。

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在鍛件的生產(chǎn)過程中，鍛造加工是一個(gè)重要的塑性變形過程，因此鍛造工藝不當(dāng)引起的缺陷通常有以下幾種：

裂紋

裂紋通常是由鍛造過程中較大的拉應(yīng)力、剪應(yīng)力或附加拉應(yīng)力引起的。鍛造裂紋發(fā)生的部位通常是坯料應(yīng)力大、厚度薄的部位。如果坯料表面和內(nèi)部存在微裂紋，或坯料中存在結(jié)構(gòu)缺陷，或由于熱加工溫度不適當(dāng)而導(dǎo)致材料塑性降低，或變形速度過快，變形程度過大，材料塑性指數(shù)超過，則粗加工，在拉拔、沖孔、鉸孔、彎曲和擠壓等過程中可能出現(xiàn)裂紋。

開裂

裂紋是鍛件表面的淺龜裂。鍛造成形中受拉伸應(yīng)力影響的表面（例如，填充不足的突出零件或彎曲零件）容易出現(xiàn)此類缺陷。導(dǎo)致裂紋的內(nèi)部因素可能多種多樣：①原材料中含有過多的易熔元素，如銅和錫。② 高溫長時(shí)間加熱時(shí)，鋼材表面會有銅沉淀，表面晶粒粗大，脫碳，或反復(fù)加熱后的表面。③燃料硫含量過高，鋼材表面有硫滲入。

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