鋼鐵材料熱處理防氧化涂層的探究

1、    鋼鐵材料熱處理防氧化涂層的探究    趙俐均摘 要：鋼鐵材料的熱處理是制造產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，涉及到的流程相對較多，本文重點闡述鋼鐵材料熱處理防氧化涂層施工相關(guān)內(nèi)容，主要目的是希望幫助制造企業(yè)提高處理效率與質(zhì)量，降低污染物質(zhì)的產(chǎn)出量，如此可以推動制造企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，對提高我國制造技術(shù)的應(yīng)用性、科學(xué)性具有積極影響。關(guān)鍵詞：鋼鐵材料;熱處理;防氧化涂層doi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.23.0320 前言熱處理工藝主要改變鋼鐵材料的內(nèi)部晶粒組織，經(jīng)過該道工序的鋼鐵材料機械性能會發(fā)生較大變化，但在處理過程中材料

2、表面容易被氧化，降低材料的耐磨性與耐腐蝕性，對此制造企業(yè)要對鋼鐵材料熱處理防氧化技術(shù)進行優(yōu)化，通過增加涂層的方式增強其抗氧化能力，如此可有效提高鋼鐵材料的生產(chǎn)質(zhì)量。1 鋼鐵材料熱處理工藝簡述鋼鐵材料熱處理是指將鋼鐵材料放在一定介質(zhì)中加熱，保持一段時間溫度后冷卻，以此實現(xiàn)改變鋼鐵材料內(nèi)部晶粒組織的工藝，盡管不會對材料外形、尺寸造成影響，但會改變材料的物理性質(zhì)與化學(xué)性能，使得鋼鐵材料發(fā)生變形的幾率大幅度提高。為了減少影響鋼鐵材料生產(chǎn)質(zhì)量的不良因素，制造企業(yè)必須采取科學(xué)手段防止材料在熱處理過程中氧化，增強材料的抗腐蝕性與綜合性能。2 鋼鐵材料熱處理防氧化涂層施工2.1 木炭裝箱保護鋼鐵材料的應(yīng)用范圍

3、相對較廣，有些被用來制作零件或模具的材料對表面硬度、強度等質(zhì)量要求較高，因此制造企業(yè)可以采用木炭裝箱保護的方式防止材料在熱處理過程中氧化。具體過程是：第一，先將鋼鐵材料放入保護箱，再在保護箱中加入木炭，將木炭燃燒后形成的物質(zhì)當做防氧化涂層。第二，在添加木炭之前，工作人員要綜合分析保護箱大小、容量、材料數(shù)量、加熱時間等影響因素，合理控制木炭量，避免過多或過少現(xiàn)象發(fā)生;一般情況下，木炭過多會導(dǎo)致材料表面碳含量短時間內(nèi)增加，造成鋼鐵材料表面硬度偏高的假象，木炭過少則會產(chǎn)生表面脫碳現(xiàn)象，導(dǎo)致氧化皮的出現(xiàn)1。第三，在處理一些尺寸相對較大的鋼鐵材料時，由于保護箱大小有限，故而工作人員可以使用木炭裝盤法，一

4、定程度上也能實現(xiàn)防氧化的目的。2.2 井式氣體滲碳爐井式氣體滲碳爐比較適用于尺寸相對較長且無法使用鹽爐加熱的鋼鐵材料，在熱處理過程中，工作人員通常會采用懸掛垂直式加熱法，但若遇到直徑較大的長構(gòu)件，為了確保防氧化涂層真正生成，工作人員要先將其放在坩堝底板上稍加固定，然后再進行加熱。當爐內(nèi)溫度達到800攝氏度時，需要向爐內(nèi)添加煤油，主要功能是防止材料氧化，目前應(yīng)用性相對較強的井式氣體滲碳爐能夠每分鐘滴油60到80滴。2.3 不銹鋼包膜紙對于一些被用來制作重要模具的鋼鐵材料（主要成分是4cr5w2vsi），制造企業(yè)在對其進行熱處理時，為了防止其出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，會使用不銹鋼薄膜紙將其包裹起來，由于不銹鋼

5、包膜紙厚度較?。ê穸葹?）且耐高溫性較強，所以基于其包裹的鋼鐵材料密封性良好，可以有效降低材料表面脫碳、增碳現(xiàn)象的發(fā)生，極大程度上避免了材料表面硬度的改變2。除此之外，不銹鋼包膜紙不需要保護箱，可以直接在爐內(nèi)加熱，有利于縮短爐內(nèi)加熱時間，但需要工作人員注意的是，這種包膜紙在使用一段時間后會變脆，容易在加熱過程中破裂，影響防氧化效果，對此工作人員可以通過使用鐵盒的方式進行保護。2.4 加熱防氧化劑鋼鐵加熱防氧化劑是近幾年各大制造企業(yè)采用最多的防氧化法，其具有應(yīng)用性能良好、防氧化性強等優(yōu)點，又因為主要組成材料多為環(huán)保產(chǎn)品，所以不含毒性、無刺激性氣味，不易對環(huán)境造成污染。盡管由鋼鐵加熱防氧化劑形成的

6、防氧化涂層相對較薄，但在退火、正火等熱處理工序中卻不會自行脫落，既不會損害淬火冷卻介質(zhì)，又不會影響防氧化效果，具有操作簡便、使用方式多樣的優(yōu)點。工作人員在使用該方法防止鋼鐵材料氧化時，可以采用“潑”、“浸”、“刷”、“滴”四種方式，第一種是指在材料進爐之后，直接向爐內(nèi)潑灑防氧化劑;第二種是指先將材料浸入防氧化劑中，再放入爐內(nèi)進行熱處理，適用小型零構(gòu)件;第三種是指使用毛刷等工具將防氧化劑涂在材料表面上，比較適用大中型零構(gòu)件;第四種是指在對材料進行熱處理時，使用滴管等工具將防氧化劑滴注在材料表面上。另外，為了降低生產(chǎn)成本，制造企業(yè)可以使用少氧化爐代替熱處理多用爐，主要原因是前者價格相對較低，碳量控制能力較強，能夠有效提高鋼鐵材料熱處理防氧化涂層的防護性。3 結(jié)束語綜上所述，對鋼鐵材料進行熱處理加工，可以有效增強鋼鐵零件的抗腐蝕性、強度、硬度，對提升其綜合應(yīng)用性能具有重要意義，為了保證該處理技術(shù)作用能夠真正發(fā)揮，制造企業(yè)可以使用木炭裝箱保護、井式氣體滲碳爐、不銹鋼包膜紙、加熱防氧化劑等方法，增加防氧化涂層，提高鋼鐵材料生產(chǎn)質(zhì)量與效率。參考