課題研究分析合金管脫碳與氧化的規律

課題研究分析合金管脫碳與氧化的規律　　合金管是一種重要機械設備的基礎材料，主要用于航天航空、汽車、鐵路車輛等諸多領域。當鋼中出現脫碳現象時會嚴重影響合金管的疲勞極限和彈性，進而嚴重影響合金管的正常服役。當鋼表面發生氧化時，會在盤條表面形成一層氧化皮。若不及時清除干凈，在后續加工過程中壓入鋼絲表面，產生表面缺陷，同時氧化皮積聚會加劇拔絲模的損耗。甚至會造成線材在粗拉過程中斷裂。本課題研究分析了不同加熱溫度下合金管表面氧化和脫碳變化的規律，以降低表面氧化和脫碳對材料宏觀性能帶來的不利影響，為生產實踐作出指導。　　脫碳層深度按照GB/T224-2008標準進行測量，用Image-ProPlus6.0軟件分析處理帶標尺的金相照片，分別測量同一試樣的多張脫碳層深度的照片，取其平均值作為脫碳層深度。試驗結果表明：　　(1)在700～1100℃加熱時，合金管總脫碳層深度隨加熱溫度的升高逐漸增加，1100℃時總脫碳層深度達到最大值，1100℃為合金管的脫碳敏感溫度。　　(2)在800℃以下，隨著溫度的升高，合金管的全脫碳層深度逐漸增加，在800℃時達到最大值;溫度高于950℃后，材料的全鐵素體脫碳層深度趨于穩定。　　(3)對合金管而言，保溫時間與氧化程度成正比關系。　　(4)加熱溫度對脫碳層深度的影響比保溫時間的影響更加明顯。　　合金管材料選用市售的普通合金管，成分(質量分數，%)：C0.51～0.59，Si1.20～1.60，Mn0.60～0.80，P≤0.02，S≤0.015，Cu≤0.10，Cr0.60～0.80。試樣經打磨后徹底清除表面氧化和脫碳層，最后制成表面光潔的15mm×15mm×8mm的試樣。對熱處理后的試樣進行鑲樣、磨樣、拋光、4%硝酸酒精腐蝕，用多功能金相顯微鏡觀察試樣外表層氧化與脫碳情況，并拍攝脫碳最深的較均勻區域的金相照片。