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    鋼管硫酸的酸洗機理

    2018-12-24   來源:   點擊數:30次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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       中國鋼管信息港編輯中心獲悉:42CrMo鋼高強螺栓的綜合性能達不到要求這一問題,從調整42CrMo鋼高強螺栓熱處理工藝參數淬火加熱時的碳勢、淬火冷卻時的水溶性淬火劑濃度和回火溫度入手,通過測定高強螺栓經熱處理后的力學性能和掃描電鏡顯微組織分析等措施,最大限度地提高42CrMo鋼的綜合性能,以滿足用于高強螺栓的42CrMo鋼在特定使用環境下的高要求。
      
      GB/T 222 鋼的成品化學成分允許偏差
      
      GB/T 223.5 鋼鐵 酸溶硅和全硅含量的測定 還原型硅鉬酸鹽分光光度法
      
      GB/T 223.9 鋼鐵及合金 鋁含量的測定 鉻天青S分光光度法
      
      GB/T 223.12 鋼鐵及合金化學分析方法 碳酸鈉分離-二苯碳酰二肼光度法測定鉻量
      
      GB/T 223.14 鋼鐵及合金化學分析方法 鉭試劑萃取光度法測定釩含量
      
      GB/T 223.17 鋼鐵及合金化學分析方法 二安替比林甲烷光度法測定鈦量
      
      GB/T 223.19 鋼鐵及合金化學分析方法 新亞銅靈-三氯甲烷萃取光度法測定銅量
      
      GB/T 223.23 鋼鐵及合金 鎳含量的測定 丁二酮肟分光光度法
      
      GB/T 223.40 鋼鐵及合金 鈮含量的測定 氯磺酚S分光光度法
      
      GB/T 223.59 鋼鐵及合金 磷含量的測定 鉍磷鉬藍分光光度法和銻磷鉬藍分光光度法
      
      GB/T 223.60 鋼鐵及合金化學分析方法 高氯酸脫水重量法測定硅含量
      
      GB/T 223.62 鋼鐵及合金化學分析方法 乙酸丁酯萃取光度法測定磷量
      
      GB/T 223.63 鋼鐵及合金化學分析方法 高碘酸鈉(鉀)光度法測定錳量
      
      GB/T 223.64 鋼鐵及合金 錳含量的測定 火焰原子吸收光譜法
      
      GB/T 223.68 鋼鐵及合金化學分析方法 管式爐內燃燒后碘酸鉀滴定法測定硫含量
      
      GB/T 223.69 鋼鐵及合金 碳含量的測定 管式爐內燃燒后氣體容量法
      
      GB/T 223.71 鋼鐵及合金化學分析方法 管式爐內燃燒后重量法測定碳含量
      
      GB/T 223.72 鋼鐵及合金 硫含量的測定 重量法
      
      GB/T 228.1 金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法
      
      GB/T 229 金屬材料 夏比擺錘沖擊試驗方法
      
      GB/T 699 優質碳素結構鋼
      
      GB/T 700 碳素結構鋼
      
      GB/T 1591 低合金高強度結構鋼
      
      GB/T 2102 鋼管的驗收、包裝、標志和質量證明書
      
      GB/T 2975 鋼及鋼產品 力學性能試驗取樣位置及試樣制備
      
      GB/T 3077 合金結構鋼
      
      GB/T 4336 碳素鋼和中低合金鋼 火花源原子發射光譜分析方法(常規法)
      
      GB/T 20066 鋼和鐵 化學成分測定用試樣的取樣和制樣方法
      
      GB/T 20123 鋼鐵 總碳硫含量的測定 高頻感應爐燃燒后紅外吸收法(常規方法)
      
      GB/T 20125 低合金鋼 多元素的測定 電感耦合等離子體發射光譜法
      
      中國鋼管信息港編輯中心獲悉:熱軋鋼坯、鋼材在硫酸中有兩種化學反應同時發生,一方面硫酸與氧化鐵皮起化學反應,另一方面硫酸通過氧化鐵皮的裂縫和孔隙與鋼中的鐵起反應。
      
      硫酸的酸洗機理包括下面三種作用:
      
      1) 硫酸溶液與氧化鐵皮的化學反應
      
      Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O (1)
      
      Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O (2)
      
      FeO+H2SO4=FeSO4+H2O (3)
      
      氧化鐵皮中各種鐵的氧化物溶解于硫酸溶液,生成可溶于水的硫酸鐵及硫酸亞鐵,從而把鋼坯表面的氧化鐵皮除去。這種作用稱為溶解作用。
      
      2) 硫酸溶液通過結構疏松的氧化鐵皮與鋼中的鐵起化學反應
      
      Fe+H2SO4=FeSO4+H2(4)
      
      H+H=H2↑ (5)
      
      鋼中的鐵與硫酸溶液反應,產生大量氫氣,氫氣產生的膨脹壓力把氧化鐵皮從鋼坯上剝下來,這種作用稱為機械剝離作用。剝離作用能加快酸洗速度、減少硫酸消耗。在更換酸洗溶液時,酸洗槽底部往往有未被溶解的氧化鐵皮,這證明硫酸酸洗鋼坯主要是靠機械剝離作用除去表面氧化鐵皮的。
      
      3) 鋼中的鐵與硫酸溶液起反應,生成大量氫原子。氫原子非常活潑,具有很強的還原能力,能把高價鐵的氧化物還原成易溶于硫酸溶液的低價鐵的氧化物,使鋼的酸洗過程加快。其化學反應式為:
      
      Fe3O4+2H=3FeO+H2O (6)
      
      Fe2O3+2H=2FeO+H2O (7)
      
      Fe2(SO4)3+2H=2FeSO4+H2SO4 (8)
      
      中國鋼管信息港編輯中心獲悉:高強螺栓的加工過程是將φ40mm的棒料經粗車→沖壓→縮頸→退火→攻螺紋→淬火→回火→性能測試→高強螺栓。其中淬回火工序在托輥型網帶爐生產線上進行,具體工藝為:將托輥型網帶爐生產線的網帶淬火爐升溫至400℃,保溫1h,繼續升溫到600℃,保溫1h,當溫度升高到800℃,開始通入甲醇和丙酮作為保護氣氛,以免高強螺栓表面脫碳及網帶淬火爐爐膛被氧化,保溫1h,繼續升溫到860℃并穩定在這一溫度,當碳勢穩定在0.4時,開始放入待加工工件高強螺栓,保溫1.5h(本試驗高強螺栓的直徑為36mm,所以保溫時間為1.5h),出爐用水溶性淬火劑進行冷卻,然后在指定回火溫度下回火,保溫2h(同樣,利用高強螺栓的直徑為36mm,確定出回火保溫時間為2h),出爐水冷。本文采用正交試驗設計出三個熱處理工藝參數的影響因素,通過正交試驗以期找到它們之間的交互影響,確定出各因素的最佳參數。
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