课题研究分析合金管脱碳与氧化的规律

课题研究分析合金管脱碳与氧化的规律　　合金管是一种重要机械设备的基础材料，主要用于航天航空、汽车、铁路车辆等诸多领域。当钢中出现脱碳现象时会严重影响合金管的疲劳极限和弹性，进而严重影响合金管的正常服役。当钢表面发生氧化时，会在盘条表面形成一层氧化皮。若不及时清除干净，在后续加工过程中压入钢丝表面，产生表面缺陷，同时氧化皮积聚会加剧拔丝模的损耗。甚至会造成线材在粗拉过程中断裂。本课题研究分析了不同加热温度下合金管表面氧化和脱碳变化的规律，以降低表面氧化和脱碳对材料宏观性能带来的不利影响，为生产实践作出指导。　　脱碳层深度按照GB/T224-2008标准进行测量，用Image-ProPlus6.0软件分析处理带标尺的金相照片，分别测量同一试样的多张脱碳层深度的照片，取其平均值作为脱碳层深度。试验结果表明：　　(1)在700～1100℃加热时，合金管总脱碳层深度随加热温度的升高逐渐增加，1100℃时总脱碳层深度达到最大值，1100℃为合金管的脱碳敏感温度。　　(2)在800℃以下，随着温度的升高，合金管的全脱碳层深度逐渐增加，在800℃时达到最大值;温度高于950℃后，材料的全铁素体脱碳层深度趋于稳定。　　(3)对合金管而言，保温时间与氧化程度成正比关系。　　(4)加热温度对脱碳层深度的影响比保温时间的影响更加明显。　　合金管材料选用市售的普通合金管，成分(质量分数，%)：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。试样经打磨后彻底清除表面氧化和脱碳层，最后制成表面光洁的15mm×15mm×8mm的试样。对热处理后的试样进行镶样、磨样、抛光、4%硝酸酒精腐蚀，用多功能金相显微镜观察试样外表层氧化与脱碳情况，并拍摄脱碳最深的较均匀区域的金相照片。