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不锈钢锻件锻造加工脱碳氧化现象是什么原因？

不锈钢锻件氧化：

氧化是锻件毛坯（金属原料）在加热过程中与炉气中的氧化性气体发生化学反应，在锻件金属表面形成氧化皮的现象。氧化主要受锻件金属材料的种类、炉气性能、加热温度、加热时间的影响。

加热不同的金属材料，氧化程度不同，如钢坯料，在同样条件下，不同牌号的钢氧化烧损也不同，低碳钢烧损量大而高碳钢量烧损请小，这是由于在高碳钢中反应生成了较多CO而降低了氧化铁的生成量。当钢中含有Cr、Ni、Al、Si、Mo等合金元素时，在钢料表面会形成致密且不易脱落的氧化薄膜，可以阻止加热过程金属的继续氧化。

金属的氧化烧损危害性很大，一般情况下，钢料每加热一次便有0.5%-4.0%的金属被氧化烧损掉，如表所示。同时氧化皮还加剧模具的磨损，降低不锈钢锻件的表面质适。残留氧化皮的锻件，在机械加工时会加快刀具刃口的磨损。因此，减少或消除加热时金属的氧化烧损对锻造生产来说非常重要。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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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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不锈钢锻件的热锻成型温度范围有限，温度太低时，塑性较差的铁素体在变形区会严重开裂，温度过高时，铁素体过软也可能发生热撕裂，因此在锻造2507不锈钢锻件时温度在控制中十分关键，锻造成型温度范围为1200〜1025℃：。锻造加工后的2507不锈钢锻件需进行固溶水淬。双相不锈钢在固溶温度下非常软，若锻件没有足够的支撑，会发生扭曲和变形，这对大口径薄壁锻件十分重要，扭曲的产品再成型或矫直比奥氏体困难。

不锈钢锻件与奥氏体不锈钢相比具有高强度，所以，要求提高成形设备的功率，即使这样还要考虑高强度造成的回弹 ，成型过程中留一定的成形裕度 。有些资料也提出采用温成型的方法，减少成型回弹的影响，但是，对大尺寸不锈钢锻件加热温度、加热均匀度的控制非常困难，这样加热过程中势必存在局部温度过高的情况 ，造成相间有害组分的析出，影响材料的力学性能和耐蚀性能，所以，不推荐采用温成型。采用热成型后，须进行固溶处理和除锈。

不锈钢锻件具有奥氏体和铁素体双相组织，其特点为屈服强度。抗拉强度较奥氏体或铁素体不锈钢高。另一个特点是具有良好的耐局部抗腐性能，通常适用于纸浆和造纸工业，炼油，海水淡化，烟气净化，热交换器，化学品液货船管道系统，海水系统等。

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