天然氣熱處理設備加熱工件時過熱、脫碳和氧化的應對

時間: 2022-06-02 09:01:56 瀏覽次數：

天然氣熱處理設備加熱工件的過程中會因為加熱不合理導致材料內的奧氏體晶粒的變的粗大，使零件的機械性能下降。

天然氣熱處理爐控溫是通過PLC智能控制系統來進行控制的從而確保零件機械性能得到較好的改進。

一、燃氣熱處理爐工件過熱現象：
1、一般過熱現象:工件熱處理過程中，若工件加熱溫度過高或在高溫下保溫時間過長，引起奧氏體晶粒粗化的現象成為過熱。工件粗大的奧氏體晶粒會導致鋼的強韌性降低，脆性轉變溫度升高，增加淬火時的工件開裂傾向。熱處理爐工件過熱的原因是爐溫儀表失控或混料現象導致的。工件過熱組織可經正火、退火活多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細化。
2、斷口遺傳現象；有過熱組織的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細化，但有時仍出現粗大顆粒狀斷口。產生斷口遺傳的理論爭議較多，一般認為曾因加熱溫度過高而使MnS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面，而冷卻這些夾雜物又會沿晶界面析出，而沖擊時易沿粗大奧氏體界面斷裂。

二、天然氣熱處理爐中工件過燒現象
熱處理爐加熱溫度過高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現氧化活熔化，晶界弱化，成為過燒現象。鋼過燒后性能嚴重惡化，淬火時形成龜裂。過燒組織無法恢復，只能報廢。因此在工作中要避免過燒的發生。
三、工件脫碳和氧化現象
鋼材在加熱時，表層的碳與介質中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發生反應，降低了表層碳濃度成為脫碳，脫碳鋼淬火表面硬度、疲勞強度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應力易形成表面網狀裂紋。加熱時，鋼表層的鐵及合金與元素與介質中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發生反應生成氧化物膜的淬透性差的鋼件易出現淬火軟點。為了防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護氣氛加熱（加凈化后的惰性氣體、控制爐內碳勢）、火焰燃燒爐。
四、工件氫脆現象
高強度鋼在富氫氣氛中加熱時出現塑性和韌性降低的現象成為氫脆。出現氫脆的工作通過除氫處理也能消除氫脆。連續加熱爐淬火或及時回火處理可在回火過程中做驅氧處理，根據目前的使用和統計情況看在連續式可控氣氛熱處理爐所處理的產品一般是不會出現氫脆現象的。

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