Нагревательные печи и устройства
36
ГЛАВА 2.
ОКИСЛЕНИЕ И ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЕ
МЕТАЛЛА
2.1. Общие положения
Нагрев заготовок при обработке металлов давлением и при термо-
обработке в пламенных и электрических печах стандартных типов не-
избежно сопровождается окислением поверхности металла. При нагре-
ве стали с повышенным содержанием углерода окисление сопровожда-
ется обезуглероживанием. Поскольку в дальнейшем рассматриваем в
основном нагрев стальных заготовок, то в данной главе оба процесса
излагаются совместно.
Окисление поверхности осуществляется в результате взаимодей-
ствия дымовых газов в пламенных печах или воздуха в электрических
печах с железом, углеродом и с легирующими элементами. Потери ме-
талла при нагреве (угар) при многократных нагревах доходят до 6 % от
первоначальной массы. Это приводит к большим экономическим поте-
рям, особенно при массовом производстве.
Большие потери имеют место также при последующей очистке
поверхности заготовок от окалины (окислов железа). Существуют
различные методы очистки: механическая, пескоструйная, гидрав-
лическая и дробеструйная, травление и др. Методы эти трудоемки,
увеличивают себестоимость продукции и в ряде случаев опасны для
здоровья рабочих. Кроме того, окалина на поверхности металла по-
нижает стойкость инструмента при ковке и штамповке, а также при
механической обработке.
Одновременно с окислением при нагреве сталей с повышением
содержания углерода под слоем окалины происходит частичное выго-
рание С на поверхности металла, что существенно ухудшает его меха-
нические свойства.
Обезуглероженный слой удаляется резанием или шлифовкой, что
повышает потери металла и увеличивает износ инструмента. Наличие
обезуглероженного слоя ведет и к многим отрицательным последстви-
ям: короблению изделий, появлению трещин при закалке и т.д. Окис-
ление и обезуглероживание стали начинаются при температуре
500 – 700
0
С.
