大型台车式退火炉罐装线材的质量控制.pdf

维普资讯 2002焦 锡钢科技 总第 23期 大型台车式退火炉罐装线材 的质量控制 谷晓梅等 (棒线厂) 摘 要 在生产过程 中，罐装 GCrl5退火线材主要产生的质量问题是脱碳和表面粗片状 珠光体 ，这给生产厂家和用户都带来 了很大的经济损 失，为 了解决质量 问题 ，我们在工艺和操 作上采取 了一定的措施 ，使用户满意 ，从 而提 高效率 。 关键词 罐装退火 脱碳 表面粗片状珠光体 工艺和操作 措施 华润制钢有 限公司小轧厂于 2001年 12月上马了一 台台车式退火炉 ，炉体尺寸 (17000mm X3500mm×1900mm)，采取罐装退火 ，GCrl5轴承钢线材在退火炉试生产过程中不 同程度 的出 现了脱碳和表面粗片状珠光体质量问题 ，经过 GCrl5轴承钢线材多炉的试验 ，质量基本上得 以 控制 。下面就轴承钢 GCrl5质量控制过程进行分析。 I 轴承钢 GCrI5线材退火工艺 为了保证质量 ，通过多炉的各种工艺试验。 第一种 ：升温至气氛温度 740~C均温 1小时后继续升温至气氛温度 780~C～800~C，保温 7 小时，降温 2小时至气氛温度 720~C，等温 3小时，继续降温至 650~C出炉。 第二种 ：直接升温至气氛温度 780~C～800~C，保温 7小时，降温 2小时至气氛温度 720~C， 等温 3小时，继续降温至 650cl=出炉。 第三种 ：升温至气氛温度780~C～800~C，保温 7小时，降温 5小时至气氛温度 650~C出炉。 第四种 ：升温至料温 780~C～790~C，保温 4小时，降温5．5小时至气氛温度 650~C出炉。 大型 台车式退火炉工艺特点 (1)炉体较大，升温速度较慢 ，且是罐装料，在炉 内气氛温度达到 800~C以前 ，料 的温差较 小。 (2)降温时在气氛温度降至730~C～700~C时，相变过程 ，降温速度缓慢 ，延续 2小时后 ，继 续降温。 (3)由于是罐装料 ，炉体两侧的热电偶主要测的是炉内气氛温度 ，很难了解罐 内料的温度 ， 造成各罐之间、同一罐 内罐上罐下球化组织级别不均匀 。 (4)料温升至780℃～790~C，造成料的表面出现粗片状珠光体 。 确定的工艺曲线如下 ： · 60 · 维普资讯 2002正 锡钢科技 总第 23期 温度 ．C 图 1 GCrl5线材 ( ．5～~13．5)退火工艺曲线 图 2 质量控制 2．1 脱碳控制 2．1．1 产生脱碳 的原因 脱碳的实质是在氢、氧、二氧化碳和水蒸气的作用下，原料 中的碳 比铁及其它元素优先氧 化的结果 。它是一个扩散过程 ，在大多数情况下与铁 的氧化同时出现。当原料 中碳向外扩散 的速度大于铁的氧化速度时 ，发生脱碳 ；当碳 的扩散速度小于铁的氧化速度时 ，则不断形成氧 化铁皮；在铁 的氧化速度 比碳的扩散速度大得多的情况下 ，脱碳层将立即变成氧化铁皮而看不 到脱碳层的存在 。罐装线材退火，脱碳的原因主要是罐 内有一部分空气 ，在密封 的情况下退 火 ，铁的氧化速度小于碳的扩散速度 ，在高温时 ，发生下列反映 2Fe3C+O2=6Fe+2CO Fe，C+2H2：3Fe+CH4 F 3C+CO2：3Fe+2CO F3C+H2O=3Fe+H2+CO 造成退 火材脱碳 (如图 2) 图2 GCrl5线材退火脱碳显微组织图 (脱碳层 0．15mm)