Descarburació de canonades d'acer galvanitzat: principis i contramesures

La descarburació, en poques paraules, és la eliminació de carboni de la superfície de l'acer.

L'acer és essencialment un aliatge de ferro-carboni i el contingut de carboni determina la resistència i la duresa de l'acer. Quan les canonades d'acer estan exposades a un entorn d'alta-temperatura, els àtoms de carboni de la superfície reaccionen amb l'oxigen, vapor d'aigua, cdiòxid d'arbon, etc. a l'atmosfera circumdant, convertint-se en gasos i escapant, resultant iuna reducció significativa del contingut de carboni a la capa superficial en comparació amb la matriu interna. Aquesta capa d'àrea baixa en carboni-s'anomena capa de descarburació.

Per exemple: És com fer pa; l'exterior es crema i perd humitat, mentre que l'interior encara és suau - la descarburació és quan el "La capa superficial de l'acer es crema i perd el seu carboni".

La descarburació de canonades d'acer galvanitzat es produeix principalment adues etapes-d'alta temperatura:

Etapa 1: Etapa de producció de canonades negres (tuba de soldadura/tractament tèrmic):

Si la cinta d'acer s'escalfa a alta-temperatura abans de la soldadura, o se sotmet a un tractament de recuit/normalització després de la soldadura, en una atmosfera oxidativa, es produirà la descarburació.

Etapa 2: etapa de recuit abans de la galvanització en calent (la més crítica):
A les línies de producció contínues de galvanització en calent, les tires d'acer / canonades d'acer entren a l'olla de zinc després de passar per un forn de recuit (generalment a 800-900 graus), amb el propòsit d'estovar l'acer, eliminar l'estrès i restaurar la pel·lícula d'òxid superficial. Si l'atmosfera dins del forn està mal controlada, aquí es produeix la descarburació.

Quatre principis de la reacció química de la descarburació:

Lògica bàsica:

Com més alta sigui la temperatura, més forta serà l'atmosfera oxidant (més O₂/CO₂/H₂O) i com més llarg sigui el temps de retenció, més severa serà la descarburació..El carboni es difon des de l'interior del material base fins a la superfície i després és "menjat" per l'atmosfera, formant un gradient de descarburació que disminueix gradualment de la superfície a l'interior.

Nota addicional:

La temperatura a laprocés de galvanitzacióen si (immersió zinc, aproximadament 450 graus) és relativament baix, i generalment do no provoca directament una descarburació significativa. La majoria dels problemes de descarburació de les canonades galvanitzades estan arrelats en les etapes de recuit o canonades negres abans de la galvanització.

1. Aspecte anormal de larecobriment

• Apareix la superfície fosc, grisenc, amb brillantor desigual,i poden aparèixer "taques grises".
• El recobriment pot ser massa gruixuda i aspraperquè la ferrita de la capa descarburada és abundant i el contingut de carboni és baix, provocant un creixement incontrolat de la capa d'aliatge de ferro-zinc (Fe-Zn intermetàl·lic)
• En casos greus, el recobriment témala adherència i es desprenen

2. Disminució de les propietats mecàniques

• Ella duresa superficial disminueix(la capa descarburada és principalment ferrita, que és suau i dura)
• Ella resistència al desgast disminueix,i és propens a rascar-se durant l'ús
• La resistència a la tracció i el límit elàstic a la superfície disminueixen, afectant la capacitat de càrrega general-

3. Característiques de l'estructura metal·logràfica

• La perlita de la capa descarburada disminueix o desapareix, gairebé totes ferrita
• Des de la superfície fins al nucli, el contingut de carboni augmenta en un gradient
• Capa descarburada completa + Capa descarburada parcial (zona de transició)

4. Reducció de la resistència a la corrosió

• La protecció de la capa de zinc en zones anormals (taques grises, zones de descamació) falla
• L'activitat electroquímica de la pròpia capa descarburada és diferent del material base, donant lloc a un comportament anormal de corrosió

5. Problemes de-processament posterior

• La capa descarburada és propensaarrugues i esquerdesdurant la flexió i l'expansió
• La duresa superficial és insuficient durant el processament del fil i la forma de la dent és irregular

1. Controlar l'atmosfera del forn de recuit (el més important)

• Utilitzeu aatmosfera protectora de nitrogen-hidrogen(N₂ + 5%~15% H₂), mantenint areduint lleugerament l'entorn
• Controlar estrictament elpunt de rosada(generalment es requereix per sota de -30 graus), reduint el vapor d'aigua
• Controlar el contingut d'oxigen i la pressió parcial de CO₂ per evitar una atmosfera oxidativa,

2. Controlar la temperatura i el temps de calefacció

• Mentre compleixes els requisits de recuit, intenta-ho baixar la temperatura(la velocitat de descarburació augmenta exponencialment amb la temperatura)
• Escurçar eltemps de retenció a la-temperatura altasecció per reduir la difusió de carboni i les oportunitats de reacció

3. Controlar les matèries primeres i l'estat de la superfície

• Quan compreu tires d'acer, cal que la fàbrica d'acer ho facicoControleu la profunditat de la capa descarburada(es pot estipular al contracte, com ara Menys o igual a 0,05 mm)
• Reduir elescala d'òxida la cinta d'acer, ja que l'escala d'òxid catalitzarà la reacció de descarburació
• Eviteu un decapatge excessiu, ja que una activació excessiva de la superfície també agreujarà la descarburació posterior

4. Optimitzeu el pre-tractament abans de galvanitzar

• Utilitzeu una composició raonable del flux (flux), normalment ZnCl₂ + NH₄Cl, controleu el pH i la concentració
• Utilitzeu una temperatura d'assecat adequada per evitar l'oxidació de la superfície abans que la canonada d'acer entri a l'olla de zinc
   

5. Seguiment i inspecció de processos

• Utilitzeu regularmentmètodes metalogràficsper detectar la profunditat de la capa descarburada (d'acord amb l'estàndard GB/T 224)
• Superviseu els paràmetres de l'atmosfera del forn de recuit (punt de rosada, contingut d'oxigen, contingut d'hidrogen) i registreu-los
• Centra't en controlar l'acer amb alt-carboni (com més gran sigui el contingut de carboni, més fàcil es descarbura) amb més atenció

En resum, la descarburació és quan el carboni de la superfície de l'acer és "menjat" per l'atmosfera a altes temperatures.La causa principal es troba en l'atmosfera i el control de la temperatura del forn de recuit; es manifesta com a recobriment gris, mala adherència i superfície suau; les contramesures són un enfocament-de tresatmosfera protectora + control de temperatura + control de matèries primeres.