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不锈钢管表面的脱碳问题

2022年01月10日

不锈钢管表面的脱碳问题

不锈钢管材的使用寿命与钢材表面脱碳程度密切相关。例如,钢丝绳的使用寿命主要取决于其疲劳强度和耐磨性能。如果钢丝绳外表面发生脱碳并超过允许限度,将导致表层中作为强化和耐磨相的碳化物减少,从而直接影响上述两项性能指标。此外,若工具钢和轴承钢外表面的脱碳层未能彻底清除和清洁干净,其外表面的硬度和耐磨性将会降低;在淬火过程中,由于内外层体积变化不一致,工件表面还会产生裂纹。因此,在不锈钢管材的生产过程中,如何避免表面脱碳是一个亟需关注的问题。国外进口线材的脱碳层厚度为0.02~0.04毫米,而日本神户产线材的表面则可实现无脱碳;相比之下,国内同类产品普遍存在的脱碳层深度均超过0.05毫米。为此,有必要选择适当的方法来改善这一状况。
处理不锈钢管表面脱碳的关键在于热处理工艺。由于钢丝的脱碳与氧化会同时发生,因此可通过在热处理过程中尽量减少钢丝与空气的接触,以达到改善脱碳效果的目的。例如,美国弹簧钢丝公司采用双导槽油淬火及回火工艺来处理阀门弹簧用钢丝,取得了令人瞩目的成效。其生产工艺如下:首先,利用熔融铅槽对钢丝进行奥氏体化处理,并将铅液预先加热至871℃。不锈钢管穿过铅液完成奥氏体化后,随即进入油槽进行淬火,随后再进入第二个熔融铅槽进行回火处理(温度为482℃)。由于钢丝在整个过程中均未与空气接触,因而有效避免了脱碳现象的发生。选择这一工艺方案时,首要解决的问题是如何避免铅尘污染。