Avkolning av galvaniserat stålrör: principer och motåtgärder

Avkolning, enkelt uttryckt, är det avlägsnande av kol från stålytan.

Stål är i huvudsak en järn-kollegering, och kolhalten avgör stålets hållfasthet och hårdhet. När stålrör utsätts för en miljö med hög-temperatur reagerar kolatomerna på ytan med syre, vattenånga, c.koldioxid, etc. i den omgivande atmosfären, förvandlas till gaser och flyr ut, vilket resulterar ina betydande minskning av kolhalten på ytskiktet jämfört med den inre matrisen. Detta lager med låg-kolarea kallas avkolningsskiktet.

Till exempel: Det är som att baka bröd; utsidan bränns och förlorar fukt, medan insidan fortfarande är mjuk - avkolning är när "ytskiktet på stålet bränns och förlorar sitt kol".

Avkolningen av galvaniserade stålrör sker främst itvå höga-temperatursteg:

Steg 1: Produktionssteg för svart rör (svetsrör/värmebehandling):

Om stålbandet genomgår hög-temperaturuppvärmning före svetsning, eller genomgår glödgnings-/normaliseringsbehandling efter svetsning, i en oxidativ atmosfär, kommer avkolning att ske.

Steg 2: Glödgningssteg före varmförzinkning (mest kritisk):
I kontinuerliga varmförzinkningsproduktionslinjer kommer stålband/stålrör in i zinkkrukan efter att ha passerat genom en glödgningsugn (vanligtvis vid 800-900 grader), i syfte att mjuka upp stålet, eliminera spänningar och återställa ytoxidfilmen. Om atmosfären inuti ugnen är felaktigt kontrollerad, sker avkolning här.

Fyra kemiska reaktionsprinciper för avkolning:

Kärnlogik:

Ju högre temperatur, desto starkare är den oxiderande atmosfären (mer O₂/CO₂/H2O) och ju längre hålltid, desto svårare blir avkolningen.Kol diffunderar från det inre av basmaterialet till ytan och "äts sedan upp" av atmosfären och bildar en avkolningsgradient som gradvis minskar från ytan till det inre.

Ytterligare anmärkning:

Temperaturen igalvaniseringsprocesssjälvt (nedsänkt zink, cirka 450 grader) är relativt låg, och i allmänhet dorsakar inte direkt betydande avkolning. De flesta avkolningsproblem i galvaniserade rör är förankrade i glödgnings- eller svartrörsstadiet före galvanisering.

1. Onormalt utseende avbeläggning

• Ytan dyker upp mörk, gråaktig, med ojämn lyster,och "grå fläckar" kan förekomma
• Beläggningen kan vara för tjock och groveftersom ferriten i det avkolade lagret är rikligt och kolhalten är låg, vilket leder till okontrollerad tillväxt av järn-zinklegeringsskiktet (Fe-Zn intermetalliskt)
• I svåra fall har beläggningendålig vidhäftning och skalar av

2. Försämrade mekaniska egenskaper

• Deythårdheten minskar(det avkolade lagret är huvudsakligen ferrit, vilket är mjukt och segt)
• Deslitstyrkan minskar,och det är benäget att repas under användning
• Draghållfastheten och sträckgränsen vid ytan minskar, vilket påverkar den totala belastnings-bärförmågan

3. Egenskaper för metallografisk struktur

• Perliten i det avkolade lagret minskar eller försvinner, nästan alla är ferrit
• Från ytan till kärnan ökar kolhalten i en gradient
• Komplett avkolat lager + Partiellt avkolat lager (övergångszon)

4. Minskad korrosionsbeständighet

• Zinkskiktsskyddet i onormala områden (grå fläckar, skalningsområden) misslyckas
• Den elektrokemiska aktiviteten hos det avkolade lagret i sig skiljer sig från basmaterialet, vilket resulterar i onormalt korrosionsbeteende

5. Efter-problem med bearbetning

• Det avkolade lagret är benäget attskrynkling och sprickbildningvid böjning och expansion
• Ythårdheten är otillräcklig under trådbearbetning och tandformen är oregelbunden

1. Kontrollera atmosfären i glödgningsugnen (mest avgörande)

• Använd akväve-väteskyddande atmosfär(N₂ + 5%~15% H₂), bibehållande av anågot reducerande miljö
• Strikt kontrolleradaggpunkt(vanligtvis krävs under -30 grader), vilket minskar vattenångan
• Kontrollera syrehalten och CO₂-partialtrycket för att undvika en oxidativ atmosfär,

2. Styr värmetemperatur och tid

• Försök samtidigt att uppfylla glödgningskraven sänk temperaturen(avkolningshastigheten ökar exponentiellt med temperaturen)
• Förkortahålltid i den höga-temperaturensektion för att minska koldiffusion och reaktionsmöjligheter

3. Kontrollera råvaror och yttillstånd

• Vid köp av stålband, kräv stålverket attcokontrollera djupet på det avkolade lagret(kan anges i kontraktet, till exempel Mindre än eller lika med 0,05 mm)
• Minskaoxidskalapå stålbandet, eftersom oxidskalet kommer att katalysera avkolningsreaktionen
• Undvik överdriven betning, eftersom överdriven ytaktivering också kommer att förvärra efterföljande avkolning

4. Optimera för-förbehandlingen före galvanisering

• Använd en rimlig sammansättning av flödet (flödet), vanligtvis ZnCl₂ + NH₄Cl, kontrollera pH och koncentration
• Använd en lämplig torktemperatur för att undvika ytoxidation innan stålröret går in i zinkkrukan
   

5. Processövervakning och inspektion

• Använd regelbundetmetallografiska metoderför att detektera djupet på det avkolade lagret (i enlighet med GB/T 224-standarden)
• Övervaka atmosfärsparametrarna för glödgningsugnen (daggpunkt, syrehalt, vätehalt) och registrera dem
• Fokusera på att kontrollera högt-kolstål (ju högre kolhalt, desto lättare avkolar det) med större uppmärksamhet

Sammanfattningsvis är avkolning när kolet på stålytan "äts bort" av atmosfären vid höga temperaturer.Grundorsaken ligger i atmosfären och temperaturkontrollen i glödgningsugnen; det visar sig som grå beläggning, dålig vidhäftning och mjuk yta; motåtgärderna är en tre-strategiskydda atmosfären + temperaturkontroll + råvarukontroll.