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不锈钢锻件在锻造加热过程减少氧化的措施有:在保证锻件质量的前提下,尽量采用快速加热,缩短加热时间,尤其是缩短高温下停留的时间;在燃料完全燃烧的条件下,尽可能减少空气过剩量,以免炉内剩余氧气过多,注意减少燃料中的水分;炉内应保持不大的正压力,防止冷空气的吸入;采用少无氧化加热方法。
燃料炉的炉气性质可分为氧化性炉气、还原性炉气和中性炉气。炉气性质决定于燃料燃烧时的空气供给在强氧化性炉气中,炉气可能完全由氧化性气体,这将使金属产生较厚的氧化皮。在还原性炉气中,含有足够量的还原性气体,如CO、H2等,它可以使金属不氧化或很少氧化。普通电阻炉在空气介质中加热,属于氧化性炉气。
加热温度是影响金属氧化速度主要的因素。温度越高,金属和气体原子扩散速度越大,则氧化越剧烈,生成的氧化皮越厚。实际观察表明,在200-500℃时,钢料表面仅能生成很薄的一层氧化膜,当温度升至600-700℃时,便开始有显著氧化,并生成氧化皮,超过850-900℃,钢的氧化速度急剧升高,氧化会急剧增加,坯料的氧化层较厚。
坯料在氧化性气氛中的加热时间越长,氧的扩散坩越大,形成的氧化皮越厚。特别是加热到高温阶段,加热时间的影响更加显著。
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不锈钢锻件容易产生应力腐蚀有以下原因:
1、不锈钢系钝化型耐蚀金属,依靠与介质 的氧化反应形成純化膜提高耐蚀性。在应力作用下产生滑移变形,使钝化膜,露出新鲜的金属 面在介质中恢复较大的腐蚀速度,发生阳极溶解,同时又产生阳极极化,产生新的钝化膜。如此持续反复致使产生应力腐蚀裂纹。在中性氯化物水 溶液中要不断形成钝化膜,产生应力腐蚀,介质中 必须存在氧或氧化剂。
2、奥氏体不锈钢除可在氯化物水溶液中产 生应力腐蚀外,在高温浓碱中亦可产生碱脆型应 力腐蚀。在石油加氢反应器中,300 ~450 T时石 油中的有机硫可在催化剂作用下形成H2S,并在 不锈钢表面生成FeS。设备停车时,FeS与湿空气 作用生成连多硫酸,易在不锈钢的焊接热影响区产生晶间型应力腐蚀。不锈钢压力容器的碱脆和连多硫酸应 力腐蚀都是经典的应力腐蚀。
3、氯离子浓度越高,不锈钢越易产生应力腐蚀。压力容器中的液相介质是流动的,大部分区域的氯化物水溶液在流动时可以保持比较稳定 的氯离子含量。但压力容器的某些区域介质流通 不畅,如列管式换热器的换热管与管板的胀管区, 换热管外侧与管板孔内侧有缝隙,介质进人后很 难流通,在有较高温度时,水会汽化挥发,死区中 氯离子的浓度会逐渐提高、浓缩,在水中氯离子浓度为几个ppm时,分析死区中介质的氯离子浓度 常达上万ppm。这些死区更容易产生应力腐蚀。
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锻件材质如何选择?
锻件材质选择应根据锻件材质和料厚,板材卷款选择、板厚偏差的选择等方面,其中锻件在材质和料厚选择上,一般应避免选用高牌号材质造成产品性能过剩,增加锻件采购成本,料厚尽可能大众化,特殊的料厚,供应商很难供货,而且价格也高。
a.材质和料厚
在产品设计选材时,避免选用高牌号的材质造成产品性能过剩,同时,在满足产品、工艺要求的前提下,尽量选择现有已量产车型所用的材质、料厚,形成材料平台,为后续的采购、库存管理提供便利。再用干净的刷子沿着同一个方向均匀地涂油至冲压件的整个外表面。把涂完油的冲压件放在强光下检验,建议把冲压件竖在车身位置上。而对于料厚的选择,除了要考虑车身成形后的强度、重量外,还要注意料厚的大众化。因为特殊的料厚,供应商很难供货,而且价格也高。
b.板材卷宽的选择
在钢板规格种类中,不管是定尺板还是卷板,同种材质、料厚的材料,卷宽不同销售价格不同。所以,要想降低成本,就要从采购卷宽的制定上下功夫,在保证材料利用率的前提下尽量选取不加价的卷宽区间。用此法可很容易地发现冲压件上的微小的麻点、瘪塘、波纹。对于卷板,尽量选择开卷成形的卷料规格及工艺,减少二次剪切的工作量,提高工作效率。
c.板厚偏差的选择
板材的厚度存在偏差要求,通常在偏差允许的范围内,应首先选用下偏差的板材。如对于定尺板尽量选择合适的规格尺寸,从钢厂剪切完成后,不必进行二次剪切,降低剪切费用。
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齿轮锻造后热处理的目的主要是提高轮齿工作面的硬度、工作强度和耐磨性。在这种热处理过程中,齿轮零件很容易变形,需要仔细操作,仔细探索规律,并严格控制加热时间、保温时间、工件尺寸以及淬火过程中在炉内的放置,以尽量减少工件在加工过程中的变形量。对于锻造圆柱齿轮,如果变形量过大,在齿面精加工过程中,会出现单面齿无法磨削,产生废品。或齿廓发生细微变化,导致接触区向一侧移动,影响接触区位置,不符合要求。
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