·炉内气体。火焰加热炉中通常存在三种类型的气体,即氧化性气体(例如O2,CO2,H2O,SO2等),还原性气体(CO,H2等)和中性气体(N2)。炉内气体过多时,火焰充分燃烧,炉内气体似乎被氧化,容易形成较厚的氧化皮。当炉内的气体供应不足时,火焰燃烧不充分,炉内气体的性质似乎是还原性的。氧化皮很薄,但是不容易去除。
·加热温度。钢坯温度越高,氧化越剧烈,氧化皮越厚。当温度低于600度时,氧化速度慢;而当温度高于900度时,其开始剧烈氧化。
·加热时间。坯料的加热时间越长,氧化越剧烈,氧化皮越厚。
·材料。在钢中,碳含量越高,形成的氧化皮越少。这是因为在钢的氧化过程中形成了还原气体CO,从而削弱了氧化气体的作用。钢中的合金元素(例如Cr,Ni,Al,Mo等)在加热过程中会形成致密的氧化膜,以防止进一步氧化并减少氧化。
氧化皮·防止和还原
·在加热原料之前,确保未脱碳和氧化;
·保证毛坯质量的前提下,尽量缩短加热时间,尤其是高温阶段的加热时间;
·在确保完全燃烧,将炉内的气体或湿气降至最低;
·防止炉外的空气进入炉内。例如,炉子应紧密密封,以确保炉子中的正压相对较小。
·应减少毛坯的装载量,频繁装载并及时排出;
·使用抗氧化介质/涂料;
·使用电加热,减少氧化/非氧化加热,特别是用于精密模锻,高合金和有色金属锻造。
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