大型鍛件在加熱中是如何氧化和保護(hù)的？

     鋼材在熱處理加熱過程中，鋼的氧化是一種兩面擴(kuò)散過程，氧由氧化鐵皮外表面向鋼的表面擴(kuò)散，鋼中的鐵由鋼的表面向氧化鐵皮表層擴(kuò)散。安裝在鍛輥上隨其旋轉(zhuǎn)的輥鍛模藉助摩擦將縱向送進(jìn)毛坯曳入并連續(xù)地對其局部施壓，使毛坯受壓部位的截面積和高度都減小，寬度略有增加，長度的延伸較大。氧化鐵皮的每一層由一定的氧化階段所生成。對氧化膜的分析表明，與基體金屬相連的一層氧化物，遵循晶體點(diǎn)陣定向適應(yīng)的規(guī)律。氧化鐵皮堅(jiān)硬而脆，在高溫下生成時(shí)產(chǎn)生壓應(yīng)力，容易發(fā)生裂紋而剝落。

      氧化膜的形成速度主要與介質(zhì)成分,加熱溫度及保溫時(shí)間、鋼材的化學(xué) 成分等因素有關(guān)。

      (1)鋼的成分。鍛件中的金屬結(jié)晶體更加的細(xì)小切結(jié)構(gòu)更加的緊密，并且鍛造件在加工時(shí)不會(huì)破壞其原材料的金屬纖維并且能夠使金屬線條更加流暢。當(dāng)碳含量小于0.4%時(shí)，氧化速度隨碳含童增長而升高I當(dāng)碳含量大于0.4%時(shí)，氧化速度隨碳含量增加而減小，顯然是由于氧化介質(zhì)與鋼中的碳相互作用形成氣體有關(guān)。合金元素對氧化速度有很大影響,加入鉻、鋁、硅等元素可以形成致 密結(jié)構(gòu)的尖晶石型氧化物，這種氧化物結(jié)構(gòu)對離子擴(kuò)散有強(qiáng)烈的阻止作用，同時(shí)鐵中添加合金元素將使維氏體出現(xiàn)的溫度升高，以致氧化的能力大大提高。 

      (2)加熱溫度與時(shí)間金屬加熱時(shí)氧化速度與加熱溫度呈指數(shù)曲線上升，這是因?yàn)檠醯臄U(kuò)散系數(shù)與溫度也是呈指數(shù)關(guān)系。氧化速度與保溫時(shí)間呈拋物線關(guān)系。

  鋼材在熱處理加熱過程中，鋼中的金屬元素與氧化性氣氛(氧、二氧化碳、水蒸汽等) 發(fā)生作用，形成金屬氧化物層（氧化皮），這種現(xiàn)象稱為氧化。

  熱處理加熱時(shí)的防氧化措施在氧化性介質(zhì)中加熱金屬時(shí)，氧化是不可避免的，但可以通過熱處理操作減輕氧化程度,若用電爐加熱時(shí),應(yīng)該提高爐子的密封性，盡量減少爐子的開啟次數(shù)。為了使彈簧具有一定的沖擊韌度，較高的彈性極限、屈強(qiáng)比和最gao的疲勞強(qiáng)度，常用的熱處理工藝是淬火和中溫回火，得到回火托氏體組織。若用燃?xì)饧訜釙r(shí),盡董保持爐子呈正壓狀態(tài)，避免負(fù)壓加熱。   在大型熱處理爐中加熱如何防止氧化是一個(gè)需要研究的課題,在金屬表面敷以涂料具有簡便易行,不受工件尺寸限制等優(yōu)點(diǎn)，因此，在國內(nèi)外都在注意發(fā)展，在我國已有商品化供應(yīng)，但由于成本較高，使用受到限制。另一方面也可利用工廠制氧后的氮?dú)馔ㄈ霠t中進(jìn)行保護(hù)，但這種氮?dú)獗匦柽M(jìn)行處理，徹底排除殘余氧和水分，否則是不能使用的。

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變形包括彈性變形和塑性變形兩種。一般18-8型奧氏體不銹鋼在60°C以上中性氯化物溶液中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂，在微量氯化物及硫hua氫工業(yè)介質(zhì)中用這類不銹鋼制造的熱交換器、蒸發(fā)器等設(shè)備都存在著產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂的傾向，而雙相不銹鋼卻有良好的抵抗能力。尺寸變化主要是基于組織轉(zhuǎn)變，故表現(xiàn)出同樣的膨脹和收縮，但當(dāng)工件上有孔穴或者復(fù)雜形狀工件，則將導(dǎo)致附加的變形。如果淬火形成大量馬氏體則發(fā)生膨脹，如果產(chǎn)生大量殘余奧氏體則相應(yīng)的要收縮。此外，回火時(shí)一般發(fā)生收縮，而出現(xiàn)二次硬化現(xiàn)象的合金鋼則發(fā)生膨脹，如果進(jìn)行深冷處理，則由于殘余奧氏體的馬氏體化而進(jìn)一步膨脹，這些組織的比容都隨著含碳量的增加而增大，故含碳量增加也使尺寸變化量增大。      2. 淬火變形的主要發(fā)生時(shí)段　   1）加熱過程：工件在加熱過程中，由于內(nèi)應(yīng)力逐漸釋放而產(chǎn)生變形。　　2）保溫過程：以自重塌陷變形為主，即塌陷彎曲?！　?）冷卻過程：由于不均勻冷卻和組織轉(zhuǎn)變而至變形。