Ⅰ 脱碳层超标怎么办
1.前言
脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象.脱碳分为半脱碳和全脱碳.钢材脱碳超标被普遍认为是一种质量缺陷,尤其对高碳Cr轴承钢、弹簧钢、高碳工具钢来说要求更严.
2.钢坯产生脱碳机理
脱碳是扩散作用的结果,脱碳时一方面是氧向钢内扩散；另一方面钢中的碳向外扩散.
2.1 化学成分对钢脱碳影响
钢中含碳量愈高脱碳倾向愈大；W、Al、Si、Co等元素都使钢脱碳倾向增加；而 Cr、Mn等元素能阻止钢脱碳.
2.2 加热温度的影响
随着加热温度的提高,脱碳层的深度不断增加.一般低于1000℃时,钢表面的氧化铁皮阻碍碳的扩散,脱碳比氧化慢,但随着温度升高,一方面氧化铁皮形成速度增加；另一方面氧化铁皮下碳的扩散速度也加快,此时氧化铁皮失去保护能力,达到某一温度后脱碳反而比氧化快.
2.3 加热时间的影响
一般认为可见的脱碳深度与加热时间有关,加热时间越长脱碳层越深,脱碳层深度与加热时间的平方成正比.（能否加个公式在里面）
3.实验方法及结果
兴澄公司生产的**nB3H-1对钢材脱碳要求极为严格,要求全脱碳层在0.5%D,按照现有生产工艺来执行很难达到标准要求,整体脱碳合格率在25%左右.通过实践经验,拟通过改变生产风煤比、加热温度、加热时间来降低脱碳层深度.三个方案各取10个样进行对比,结果如下：
3.1 风煤比实验
使用燃料高炉煤气（成分略）,空气过剩系数a等于1.1.根据理论计算风煤比控制在0.69,现实生产中风煤比控制在0.55-0.65.
3.2 加热时间实验
加热时间是影响脱碳的另一重要指标,实践证明在1000℃以下基本不产生脱碳,本次实验只要验证在均热情况下的时间影响.按照预热段风煤比在0.70-0.75,加热段风煤比在0.55-0.60,均热段风煤比在0.50的基础上采用不同加热时间进行如下实验.
3.3 加热温度实验
加热温度是影响脱碳的另一重要指标,按照预热段风煤比在0.70-0.75,加热段风煤比在0.55-0.60,均热段风煤比在0.50的基础上加热时间控制在210min进行如下实验.
4.改进措施与对策
由上述实验及其他性能指标制定如下措施：
4.1 分段控制风煤比
加大预热段风煤比,采用“大风量,弱氧化性氛围”,降低均热段、加热段风煤比,采用“小风量,弱还原性氛围”.
4.2 合理的加热温度
确保开轧温度及均热温度足以满足其他加热性能的条件下降低均热温度.
4.3 合理的加热时间
确保钢坯加热均匀性及均热温度足以满足其他加热性能的条件下降低加热时间.
棒材脱碳层深度超标问题的与解决方案参考属性评定
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4.4 控制炉膛压力
控制炉膛处于微正压,防止产
脱碳相关论文范文例文9983;负压而使加热炉向炉膛内吸气,通过调节引风机频率及隔断调节阀的的开度来控制炉膛压力在2-10pa的微正压范围.
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4.5 控制后续设备生产的正常运行
由于兴澄一分厂是一条生产线,后区设备生产会对加热时间产生较大影响,在遇到实际影响生产时要及时通知加热炉操作工,及时按照降温制度降温处理.5 结论
虽然在实际生产中脱碳和氧化是不可避免的,由上述实验可以证明,加大原有风煤比,在预热段处加大至0.70-0.75,降低均热段风煤比至0.50.目的使得预热段形成氧化性氛围,产生较厚氧化铁皮,可以起到一定阻碍加热段、均热段氧化性气氛进入和钢坯接触,起到较好保护作用,在均热段、加热段降低原有风煤比形成弱还原性气氛,可以更好的控制脱碳产生.因此通过控制风煤比、加热温度、加热时间、炉膛压力、炉内气氛等是完全可以控制脱碳的.
Ⅱ 模具硬度不足、硬度不均的原因及对策分析
模具硬度不足、硬度不均的原因及对策分析
模具热处理硬度是非常重要的力学性能指标，硬度不合格是十分严重的缺陷。模具热处理后硬度不足或硬度不均将使模具耐磨性及疲劳强度等性能降低，导致模具早起失效，严重降低模具的使用寿命。
1.产生原因
1)模具截面大，钢材淬透性差，如大型模具选用了淬透性低的`钢种。
2)模具钢原始组织中碳化物偏析严重或组织粗大，钢中存在石墨碳和碳化物偏析、聚集。
3)模具锻造工艺不正确，锻造后未进行很好的球化退火，使模具钢球化组织不良。
4)模具表面未除净退火或淬火加热时产生的脱碳层。
5)模具淬火温度过高，淬火后残留奥氏体量过多;或淬火温度过低，加热保温时间不足，使模具钢的相变不完全。
6)模具淬火加热后冷却速度过慢，分级与等温温度过高或时间过长，淬火冷却介质选择不当。
7)碱浴水分过少，或淬火冷却介质中含杂质过多，或淬火冷却介质老化。
8)模具淬火冷却后出淬火冷却介质时温度过高，冷却不足。
9)回火不充分及回火温度过高等。
2.对策
1)正确选用模具钢种，大型模具应选用淬透性高的高合金模具钢。
2)加强原材料检查，确保原材料符合标准。对不良原材料钢材进行合理的锻造并进行球化退火处理，确保获得良好的组织。碳素工具钢不易多次退火，以防石墨化。
3)严格执行锻造工艺和球化退火工艺，保证有良好的预备热处理组织。
4)热处理前应彻底清除模具表面的锈斑和氧化皮，并注意加热时的保护，尽量采用真空加热淬火或保护气氛加热淬火，盐浴加热时应进行良好的脱氧处理。
5)正确制订模具淬火加热工艺参数，确保相变充分，以大于临界冷却速度的冷却速度进行快速冷却，以获得合格的金相组织。
6)正确选用淬火冷却介质和冷却方式，严格控制分级与等温温度和时间。
7)要严格控制碱浴水分含量，对长期使用的淬火冷却介质要经常进行过滤及定期更换，并保持清洁，定期检测其淬火冷却特性曲线。
8)对尺寸大的模具，适当延长浸入淬火冷却介质的时间，防止模具出淬火冷却介质的温度过高。
9)模具淬火后应及时、充分回火，并防止回火温度过高。
10)对硬度要求高的模具可采用深冷处理(如-110～-196℃)。
11)进行表面强化处理。
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