光亮退火-钢在保护气介质中进行的热处理

光亮退火俗称光辉退火主要是在密闭空间加热退火後让温度在密闭空间缓慢降温至少500度以下再自然冷却便会有光辉度以至不造成脱碳情形产生。普通退火时加热和冷却发生氧化、脱碳作用,所以热处理的钢经过过额外的加工,就增加了金属的损失和成本,所以常常采用光亮退火。

简介

铜及铜合金在热处理过程中容易氧化。为了防止氧化,提高工件表面质量,须在保护气氛或真空中退火,即所谓光亮退火。铜及铜合金热处理过程中常用的保护气氛有水蒸气、分解氨、不完全燃烧并脱水的氨、氮气、干燥的氢气及部分燃烧的煤气(或其他可燃气体)等。可根据合金的种类、成分和要求选用。

纯铜及白铜在较弱的还原性气氛中便不被氧化,以含2%H的燃烧氨气或含2%~5%H和CO不完全燃烧的煤气保护最为适宜。纯铜还可用水蒸气保护。为了防止氢病,含氧铜退火时,保护气氛中的氢含量不应超过3%,或如前所述,在微氧化性气氛中热处理。纯铜还广泛采用真空退火。含铝、铬、铍、硅的青铜只有在高还原性气氛中才能达到光亮退火的目的。铍青铜的热处理(退火或淬火)常用分解氨保护,但氨的未分解部分不得超过20%,否则易产生气泡问题。

含锌量低的黄铜,可进行光亮退火,但含量大于15%的黄铜的光亮退火尚未解决。这是因为氧化锌的分解压低,在稍微含有氧化性气体的气氛中即能形成ZnO,而且加热到450℃以上锌即开始挥发,使黄铜脱锌。为了克服这个缺点,可在较高的压力条件下退火。对黄铜采用的保护气氛有不完全燃烧的煤气、分解氨、水蒸气等。保护气氛中应不含硫,热处理前工件需要认真清洗,表面不应有油污或其他脏物。

目的和优点

1、消除加工硬化,获取满意的金相组织。当使用性能要求不同时,对光亮退火后金相组织的要求就不同,光亮热处理的工艺也不同。

2、获得无氧化光亮、耐蚀性好的表面。由于光亮退火是在氢气与氮气的混合气体保护气氛下对带钢进行热处理,通过严格地控制炉内保护气氛,特别是纯净度、残余氧及露点,获得无氧化光亮的表面。与普通退火、酸洗得到的表面相比,由于没有氧化过程,减少了带钢表面的贫铬现象,其耐腐蚀性比2B板经抛光后更好。

3、光亮处理保持轧制表面的光洁度,可不再进行后加工而得到光亮的表面。由于光亮退火后,钢带表面保留了原有的金属光泽,已得到了接近镜面的光亮表面,在一般要求下,可直接使用其表面而无需加工。

4、可开发特殊轧制花纹表面的带钢。由于在退火过程中,没有改变钢带表面,可完全保留轧制表面花样,可以方便地开发冷轧特殊花纹带钢。

5、不存在普通酸洗方法造成的污染问题。退火后的带钢不需要进行酸洗或类似的处理,不使用酸等各种介质,不存在酸洗造成的污染问题。

6、实现对板形的控制。由于光亮退火炉内设计允许沿带钢的宽度方向分区段调整,可通过风量导流调节带钢宽度方向的冷却速度,实现对板形的在线控制。

光亮退火板的生产流程

热轧不锈钢钢卷先经过退火酸洗,再进入冷轧机轧制,根据成品的厚度的不同确定所需要轧制的道次,轧制后的不锈钢带钢要进行化学脱脂以除去带钢表面在轧制过程中残留的轧制油,然后再进入有保护气体的光亮退火炉(马弗炉)进行光亮退火,最后以成品BA板交货。典型的BA板生产工艺流程框图见下图:

相关扩展

根据炉气与钢的化学反应及其变化规律,制备和应用保护气氛,确定防止氧化和脱碳的条件。CO和HO能使带钢表面氧化和脱碳;CO能使带钢表面氧化层还原和钢表面渗碳;H虽然能使氧化层还原,也能使钢表面脱碳。光亮退火取决于HO、CO2、H气氛和Fe的氧化还原反应。N和其他惰性气体是钢的中性保护气氛,其中N2应用最多,但必须除去其中的氧性化气氛,方能起到良好的保护作用。一般常用N与H2的混合保护气氛。

罩式退火炉使用保护气氛分3个阶段:

1、冷吹洗,将退火内罩里的氧气吹出;

2、热吹洗,除去轧制时残留于板带表面的乳油;

3、正常供气,保证内罩正压,到完成退火周期出炉。

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