Descarburación en tubería de acero

La descarburación es un fenómeno en el que el contenido de carbono superficial de una tubería de acero se reduce durante el tratamiento térmico. La esencia de la descarburación es que los átomos de carbono en las tuberías de acero reaccionan con las atmósferas del horno, como el hidrógeno o el oxígeno, a altas temperaturas para formar metano o monóxido de carbono.

La descarburación es el resultado de la interdifusión entre átomos durante el tratamiento térmico. Por un lado, el oxígeno se difunde en el acero; por otro lado, el carbono en el acero se difunde hacia el exterior. La capa de descarburación se puede formar solo cuando la tasa de descarburación excede la tasa de oxidación. Cuando la tasa de oxidación es grande, es posible que no ocurra el fenómeno de descarburación obvio, es decir, el hierro se oxida para formar una escala de óxido después de que se produce la capa de descarburación. Por lo tanto, en una atmósfera en la que la oxidación es relativamente débil, se puede formar una capa profunda de descarburación.

La capa de descarburación de la tubería de acero incluye una capa de descarburación completa y una capa de descarburación parcial (capa de transición). La capa parcialmente descarburada se refiere a la estructura del acero con contenido normal de carbono después de la capa de descarburación completa. En el caso de que la descarburación no sea severa, a veces sólo se ve una parte de la capa descarburada sin una capa de descarburación completa.

La profundidad de la capa de descarburación se puede determinar por varios métodos dependiendo del cambio en la composición, estructura y propiedades de la descarburación. Es más común medir la capa de descarburación del acero por método metalográfico en la producción real de tratamiento térmico.

Las principales medidas para evitar la descarbonización son las siguientes:
1) Cuando se calienta la pieza de trabajo, reduzca la temperatura de calentamiento y el tiempo de residencia a alta temperatura tanto como sea posible; seleccione razonablemente la velocidad de calentamiento para acortar el tiempo total de calentamiento;

2) Controlar la atmósfera de calefacción adecuada para que sea neutra o calentada con un gas protector;

3) Durante el procesamiento de presión caliente, si la producción se interrumpe debido a factores accidentales, la temperatura del horno debe reducirse para reanudar la producción. Si el tiempo de pausa es largo, la palanquilla debe sacarse del horno o enfriarse con el horno;

4) Cuando se realiza la deformación en frío, el número de recocidos intermedios se reduce tanto como sea posible, y la temperatura del recocido intermedio se reduce, o se utiliza el recocido suave en lugar del recocido a alta temperatura. Al realizar el recocido intermedio o el ablandamiento y revenido, el calentamiento debe realizarse en un medio protector;

5) Cuando se calienta a alta temperatura, la superficie del acero está protegida por revestimiento y revestimiento para evitar la oxidación y la descarburación;

6) Corrija la operación del proceso de tratamiento térmico y aumente el margen de mecanizado de la pieza de trabajo para que la capa descarburada pueda eliminarse por completo durante el procesamiento.