Descarbonetação da superfície do tubo de aço durante o tratamento térmico e suas medidas de prevenção

A descarbonetação é o fenômeno no qual o teor de carbono na superfície de um tubo de aço diminui durante o tratamento térmico. A essência da descarbonetação é que os átomos de carbono no tubo de aço reagem com a atmosfera do forno, como hidrogênio ou oxigênio, em altas temperaturas para gerar metano ou monóxido de carbono.

A descarbonetação é o resultado da difusão mútua entre átomos durante o tratamento térmico. Por um lado, o oxigênio se difunde no aço; por outro lado, o carbono no aço se difunde para fora. A camada de descarbonetação só pode ser formada quando a taxa de descarbonetação excede a taxa de oxidação. Quando a taxa de oxidação é muito alta, nenhum fenômeno óbvio de descarbonetação pode ocorrer, ou seja, o ferro é oxidado para formar uma incrustação de óxido após a produção da camada de descarbonetação. Portanto, em uma atmosfera com oxidação relativamente fraca, uma camada de descarbonetação mais profunda pode ser formada.

A camada de descarbonetação do tubo de aço inclui duas partes: a camada de descarbonetação total e a camada de descarbonetação parcial (camada de transição). A camada de descarbonetação parcial refere-se à organização desde a camada de descarbonetação total até o teor normal de carbono do aço. No caso de descarbonetação não séria, às vezes apenas uma camada de descarbonetação parcial é vista sem uma camada de descarbonetação completa.

A profundidade da camada descarbonetada pode ser determinada por uma variedade de métodos de acordo com as mudanças na composição, estrutura e desempenho descarbonetados. Na produção real de tratamento térmico, o método metalográfico é o método mais comum para determinar a camada descarbonetada do aço.

Descarbonetação superficial de tratamento térmico de tubos de aço

As contramedidas para evitar a descarbonetação são principalmente as seguintes:

1) Ao aquecer a peça, reduza ao máximo a temperatura de aquecimento e o tempo de residência em altas temperaturas; selecione razoavelmente a taxa de aquecimento para reduzir o tempo total de aquecimento;

2) Controlar a atmosfera de aquecimento apropriada para torná-la neutra ou usar aquecimento com gás de proteção;

3) Durante o processamento a quente sob pressão, caso a produção seja interrompida devido a alguns fatores acidentais, a temperatura do forno deve ser reduzida para aguardar a retomada da produção. Se o tempo de pausa for muito longo, o tarugo deve ser retirado do forno ou resfriado no forno;

4) Quando a deformação a frio é realizada, reduza o número de recozimento intermediário e reduza a temperatura do recozimento intermediário tanto quanto possível, ou use amolecimento e revenido em vez de recozimento em alta temperatura. Ao realizar recozimento intermediário ou amolecimento e revenimento, o aquecimento deve ser realizado em meio protetor;

5) Ao aquecer em altas temperaturas, a superfície do aço deve ser protegida por coberturas e revestimentos para evitar oxidação e descarbonetação;

6) Operar corretamente o processo de tratamento térmico e aumentar a tolerância de usinagem da peça para que a camada descarbonetada possa ser completamente removida durante a usinagem.