钢的氧化及其控制
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钢的氧化及其控制
专题讲座
一、前言
钢的自然氧化简介 钢自然氧化的过程 钢氧化与其它金属氧化的区别 控制自然氧化常用的措施
二、钢在加热情况下的氧化
一般情况下经过多次加热后金属的总烧损 可达４－５％，我们公司是一次加热（有很 少部分的回炉），总烧损达到了1.8%左右， 按26万吨产量计算，钢坯消耗27.08万吨， 钢坯氧化量达到了4875吨，钢坯价格按到厂 3200元/吨计算，年损失为： 4875x3200=15600000(1560万元),如果扣除 氧化铁皮的价值4875x700=3412500(341万 元)，净损失额为1219万元。
（一）、氧化过程 ）、氧化过程
FeO熔点为1370℃，Fe3O4 的熔 点为1538℃，Fe2O3熔点为1560℃. 由于这三种氧化物在铁皮中成固 溶体而存在且含有杂质，故氧化 铁皮的熔点通常认为是1300-1350℃。
（一）、氧化过程 ）、氧化过程
因为氧化过程不仅是化学反应过程，而且更 主要是扩散过程，故金属表面上已经生成的氧 化铁皮将阻碍氧化的继续进行。而氧化铁皮在 炉内的熔化和脱落，使金属露出更新的表面， 将促进氧化迅速进行。 由此可以看出，钢在加热过程中的氧化的基 本条件有三：首先需要氧或氧化性介质（如； 水蒸汽和二氧化碳等）的存在。其次是氧（或 氧化介质）和铁相接触而进行扩散；最后是还 需要一定的化学反应条件，如温度、浓度、时 间、等。
１、炉内气氛的影响
H2O和H２: 它们与钢之间的化学反应为（可 逆反应）： Fe+H2O---FeO+H2 3FeO+H2O—Fe3O4+H2 2Fe3O4+H2O---3Fe2O3+H2 3Fe+4H2O---Fe3O4+4H2 由上述可知，水蒸汽对钢有氧化作用。 H2含量的增加有助于减少钢的氧化，因为H２ 可以使反应逆向进行。
（一）、氧化过程 ）、氧化过程
许多研究证明钢的氧化是由于两种元 素在相反的方向上扩散的结果，即炉气 中的氧原子通过表面向钢料的内部扩散， 而铁的离子则由钢的内部向外扩散，当 两种元素相遇在一定的条件下，起化学 反应而生成氧化物。 铁在氧化时，内层的铁离子较多， 氧较少，常生成低价的氧化物，而外层 则多为高价氧化物。
１、炉内气氛的影响
由上述可见：对氧化起主要作用的是 H2 H2O CO CO2。在实际当中这几种气体又 是同时存在的，在一定温度下为防止钢的 氧化，对炉气中的CO2 /CO和H2O /H2比值有 一定的要求，如在1250℃时，只有控制CO2 /CO≤0.3及H2O /H2≤０.85时。才有可能出 于还原区域范围。
（三）、减少氧化的方法
2、 尽可能实现快速加热 在严格控制金属加热温度的前提下尽 可能实现快速加热。实际上，实现快速 加热并严格控制温度是实现加热炉内减 少氧化的最有效的措施。
（三）、减少氧化的方法
3、控制炉内气氛 这方面的措施有：在保证燃料完全燃 烧的条件下尽量减少燃烧用过剩空气， 即降低空气消耗系数；降低炉内自由氧 浓度；尽量保持炉内高温区的正压操作， 防止冷空气吸入等。
（二）影响钢氧化的因素
２、温度的影响 随着温度的升高，钢的氧化加剧。因为钢的温度升 高，各种成份的扩散加速，炉气和钢化学反应的平衡 常数也有显著的变化，为加速氧化创造条件。研究发 现，在650℃以下，基本不生成氧化铁皮；而当温度 为760℃时，氧化铁皮量就可以测量了。温度再升高， 氧化损失迅速增加。 这里所说的温度的影响是指金属表面的温度而不是 炉温，因为氧化反应和扩散过程都是在金属表面上进 行的，在实际炉子上，如果控制得好，提高炉温不仅 不会增加氧化，反而有可能因加热时间的缩短而使氧 化损失减少.。
（二）影响钢氧化的因素
4、加热时间对氧化的影响 在其他条件相同时，加热时间愈长，扩散 进行得愈充分，氧化烧损量愈大。 在工业炉（如推钢式加热炉）上，氧化铁 皮有时在炉内脱落，使这种已生成的氧化铁皮 的“保护作用”（阻碍作用）降低，时间的影 响将更为显著，在极端情况下，如果氧化铁皮 全部及时地脱落。则已经烧损量将与加热时间 成正比。
2、钢的过热与过烧 (3)防止过热和过烧方法 A、控制钢的加热温度，最高加热温度应比钢的 熔点低200 ℃ 。 B、控制加热炉的气氛，使之不具有过于强列的 氧化性。 C、不得使火焰与钢直接接触。 D、根据钢的成分，制定正确的加热工艺制度。
四、氧化烧损的测定与计算
氧化烧损一般用烧损率表示： 烧损率＝氧化烧损量/被加热金属重量×100％ 1、氧化烧损测定方法 (1)酸洗法：将与被加热金属大小相同的试样，同 (1) 被加热物一起在炉内加热，一起出炉，然后将 试样在盐酸中腐蚀酸洗，称量其加热前和酸洗 后的重量，其差值即为氧化烧损量。 (2)称量法：选定一根被加热金属作为试样，先称 其重量，然后加热轧制，再称其产品重量，差 值为氧化烧损量。
二、钢在加热情况下的Hale Waihona Puke Baidu化
（一）、氧化过程 从钢坯表面取一块氧化铁皮， 从钢坯表面取一块氧化铁皮， 就可以发现它 往往是分层的。 往往是分层的。 分析一下它的化学组成， 分析一下它的化学组成 ， 最外层的为 最内层的为FeO, 中间为Fe FeO,中间为 Fe2O3， 最内层的为 FeO, 中间为 Fe3O4， 一般 情况下Fe 占约１０ １０％ FeO占约４０％ 占约４０ 情况下Fe2O3占约１０％，FeO占约４０％， ５０％ Fe3O4约５０％。
１、炉内气氛的影响
O2: 它在热加工温度条件下，甚 至很小的浓度也能使钢氧化。 而且反应不可逆。化学反应如下： Fｅ＋１/2 O2----FeO 3FeO+1/2 O2---Fe3O4 2Fe3O4+1/2 O2-----3Fe2O3
１、炉内气氛的影响
CO： CO2 和CO： CO2对高温加热的钢氧有化作 用，而CO起还原作用，反应式为(可逆反 应)： Fe+CO2---FeO+CO 3FeO+CO2----Fe3O4+CO 上述反应是可逆的，一定温度下化学反 应的方向取决于CO２ CO的浓度，若增大CO 的浓度，在一定条件下反应向左进行，即 能避免或减少钢的氧化。
三、钢的脱碳和过热、过烧
1、钢的脱碳 (1) 概念：钢加热时表层碳分降低的现象，对 于大多数钢种脱碳均被认为是钢的缺陷。 (2) 危害：一是降低表层的机械性能；二是淬 火容易产生裂纹；三是增加出去脱碳层的劳 动量，增加了成本和金属损失。 (3) 脱碳过程：主要是炉气中的O.H2、 H2O、 CO2、水蒸气的脱碳能力最强，后者其次。
三、钢的脱碳和过热、过烧
1、钢的脱碳 (4) 影响脱碳的因素
A、加热温度；加热温度越高脱碳层越深。 B、加热时间；加热时间越长，脱碳层越厚。 C、炉气成分；氧化性和还原性气氛均可引起 脱碳，与炉气中的水蒸汽的含量，关系较大。 D、钢的成分：含碳量越高，越容易脱碳，稀 土元素可以抑制脱碳。
三、钢的脱碳和过热、过烧
（三）、减少氧化的方法
4、隔绝炉气与金属，无氧化加热 隔绝炉气与金属， 如采用马弗罩加热、辐射管加热；对特殊要求的 热处理，可采用真空加热和通入保护气体。这种加 热制度由于受到隔壁材料的限制，多用于较低温的 热处理，对于轧、锻前的高温加热，曾试验过在金 属表面进行涂层的方法，有效地使金属与火焰隔开， 但由于其减少氧化的效果差、影响传热、增加工序 和提高了成本等原因，未能成功地应用。 上述的四种方法中，前三种是通常采用的方法， 特别是第1、2两种方法是减少氧化最有效的措施。
（二）影响钢氧化的因素
3、钢的化学成分的影响 钢的含碳量对氧化的影响是复杂的，难于找到简 单的规律。大体上说，增加含碳量，可提高钢的抗 氧化能力。但由于脱碳的影响，在1000～1100℃以 上影响的规律性很差。 合金元素的影响，概括起来，就在于是否由于它 们的存在而生成连续的、致密的、牢固附着于基体 上的氧化薄膜。促进生成这种薄膜的（如Cr、Al、 Si、Ni等）能增加钢的抗氧化能力；破坏生成这种 薄膜的(如W)将减低钢的抗氧化能力。
四、氧化烧损的测定与计算
３、氧化率与表面积和单重的关系（１mm厚)
钢坯规格 mmxmmxm 150X150X3 150X150X2.7 120X120X3 120X120X2.5 124X124X3 124x124x2.5 单坯重 Kg/m 173 173 113 113 120 120 表面积 m2 1.845 1.665 1.469 1.229 1.5188 1.2707 单重表面积 M2/kg 0.01066 0.01039 0.01299 0.0109 0.01265 0.01059 氧化率 ％ 1.384 1.398 1.656 1.696 1.636 1.652
四、氧化烧损的测定与计算
1、氧化烧损测定方法 (3)测量氧化铁皮法：在钢出炉时在其表面敲取数 块氧化铁皮，测量其厚度加以平均，然后根据 加热钢的表面，可数出每块钢的氧化烧损量。 氧化烧损量＝δ×F×C×γ δ –氧化铁皮厚度m；F－被加热钢的表面积m2。 C－铁皮的含铁量 (75)％；γ－氧化铁皮的重度 γ=5000~5300kg/m3
１、炉内气氛的影响
CH4: 它与钢可发生反应(可逆反应) ３Fe+CH4----Fe3C+2H2 CH4 使钢增碳，H２能使钢脱碳。 H2S: 它在燃烧时生成SO2能大大的提高铁的氧化 速度，因为它与铁生成FｅS而使氧化铁皮的熔点降 低，（最低可以为1190 ℃ ）,加剧氧化铁皮的熔 化，是氧化深入进行，因此，炉气中力求减少这种 成分。 N2: 对钢的氧化来说，属于中性成分，它能影响 炉气中其它气体的浓度，因而影响化学反应的速度。
1、钢的脱碳
(5)减少脱碳的方法 A、尽可能实现高温下的快速加热，缩短金属在高温段 的停留时间。 B、对有脱碳“峰值”的钢种，应使加热避开“峰值” 的温度。 C、合理安排装料与出料，不要将易脱碳的钢种安排在 加热温度高的钢种后面，或放在两个高温钢种之间， 在轧制速度较慢的钢种后面，不要安排易脱碳的钢种。 D、采用运料灵活和温度控制灵活的炉型结构（步进炉） 等。
四、氧化烧损的测定与计算
2、我公司常用坯料氧化烧损测算公式 (1) 1502×3m钢坯 a=1.3838* δ % (2) 1502×2.7m钢坯 a=1.3982* δ % (3) 1202×3m钢坯 a=1.6566* δ % (4) 1202×2.5钢坯 a=1.6963* δ % (5) 1242×3m钢坯 a=1.6358* δ % 注：δ的单位为 ｍｍ
三、钢的脱碳和过烧及预防
2、钢的过热与过烧 (1) 概念：过热是把钢加热到超过某个温度 时，使钢的晶粒变的粗大的现象。 过烧是钢在高温下加热，晶粒间界面氧化 而出现氧化物或局部熔化的现象。 (2)危害：一是机械性能下降，给加工工艺 性能带来不利；二是钢件产生裂纹；应 当尽量避免钢的过热和过烧。
三、钢的脱碳和过烧及预防
二、钢在加热情况下的氧化
（二）影响钢氧化的因素
影响氧化的因素包括加热时炉 内的气氛、钢的成分、加热温度和 加热时间。在这些因素中，炉内气 氛、钢的成分和加热温度对氧化速 度有很大影响，加热时间则主要影 响钢的烧损量。
（二）影响钢氧化的因素
１、炉内气氛的影响
钢在炉内加热时，炉内一 般 有 O2、 CO2、 H2O、 CO、 H2、CH４、、 H２S和N２ 等，这 些气体与钢的反应有不同的 特点：
（二）影响钢氧化的因素
4、加热时间对氧化的影响 此外，被加热金属的表面积对烧损量也 一影响。表面看来，似乎是被加热金属的 相对表面积越大，烧损越多，但实际上由 于相对受热面积大而使加热时间缩短，反 而有可能使金属是烧损减少。
（三）、减少氧化的方法
1、准确控制金属加热温度
使其不超过所要求的加热温度。必须注 意的是“金属温度不是炉温”“金属氧化 是在金属表面进行的而不是在炉膛空间进 行的”。因此在炉子热工操作中，除根据 所需炉温控制供热和供风量外，还需要根 据金属温度控制所需炉温（即炉温给定 值），即实现数学模型计算机控制，在当 前的加热炉上，只要实现这一控制，就可 以大大减少金属烧损。
专题讲座
一、前言
钢的自然氧化简介 钢自然氧化的过程 钢氧化与其它金属氧化的区别 控制自然氧化常用的措施
二、钢在加热情况下的氧化
一般情况下经过多次加热后金属的总烧损 可达４－５％，我们公司是一次加热（有很 少部分的回炉），总烧损达到了1.8%左右， 按26万吨产量计算，钢坯消耗27.08万吨， 钢坯氧化量达到了4875吨，钢坯价格按到厂 3200元/吨计算，年损失为： 4875x3200=15600000(1560万元),如果扣除 氧化铁皮的价值4875x700=3412500(341万 元)，净损失额为1219万元。
（一）、氧化过程 ）、氧化过程
FeO熔点为1370℃，Fe3O4 的熔 点为1538℃，Fe2O3熔点为1560℃. 由于这三种氧化物在铁皮中成固 溶体而存在且含有杂质，故氧化 铁皮的熔点通常认为是1300-1350℃。
（一）、氧化过程 ）、氧化过程
因为氧化过程不仅是化学反应过程，而且更 主要是扩散过程，故金属表面上已经生成的氧 化铁皮将阻碍氧化的继续进行。而氧化铁皮在 炉内的熔化和脱落，使金属露出更新的表面， 将促进氧化迅速进行。 由此可以看出，钢在加热过程中的氧化的基 本条件有三：首先需要氧或氧化性介质（如； 水蒸汽和二氧化碳等）的存在。其次是氧（或 氧化介质）和铁相接触而进行扩散；最后是还 需要一定的化学反应条件，如温度、浓度、时 间、等。
１、炉内气氛的影响
H2O和H２: 它们与钢之间的化学反应为（可 逆反应）： Fe+H2O---FeO+H2 3FeO+H2O—Fe3O4+H2 2Fe3O4+H2O---3Fe2O3+H2 3Fe+4H2O---Fe3O4+4H2 由上述可知，水蒸汽对钢有氧化作用。 H2含量的增加有助于减少钢的氧化，因为H２ 可以使反应逆向进行。
（一）、氧化过程 ）、氧化过程
许多研究证明钢的氧化是由于两种元 素在相反的方向上扩散的结果，即炉气 中的氧原子通过表面向钢料的内部扩散， 而铁的离子则由钢的内部向外扩散，当 两种元素相遇在一定的条件下，起化学 反应而生成氧化物。 铁在氧化时，内层的铁离子较多， 氧较少，常生成低价的氧化物，而外层 则多为高价氧化物。
１、炉内气氛的影响
由上述可见：对氧化起主要作用的是 H2 H2O CO CO2。在实际当中这几种气体又 是同时存在的，在一定温度下为防止钢的 氧化，对炉气中的CO2 /CO和H2O /H2比值有 一定的要求，如在1250℃时，只有控制CO2 /CO≤0.3及H2O /H2≤０.85时。才有可能出 于还原区域范围。
（三）、减少氧化的方法
2、 尽可能实现快速加热 在严格控制金属加热温度的前提下尽 可能实现快速加热。实际上，实现快速 加热并严格控制温度是实现加热炉内减 少氧化的最有效的措施。
（三）、减少氧化的方法
3、控制炉内气氛 这方面的措施有：在保证燃料完全燃 烧的条件下尽量减少燃烧用过剩空气， 即降低空气消耗系数；降低炉内自由氧 浓度；尽量保持炉内高温区的正压操作， 防止冷空气吸入等。
（二）影响钢氧化的因素
２、温度的影响 随着温度的升高，钢的氧化加剧。因为钢的温度升 高，各种成份的扩散加速，炉气和钢化学反应的平衡 常数也有显著的变化，为加速氧化创造条件。研究发 现，在650℃以下，基本不生成氧化铁皮；而当温度 为760℃时，氧化铁皮量就可以测量了。温度再升高， 氧化损失迅速增加。 这里所说的温度的影响是指金属表面的温度而不是 炉温，因为氧化反应和扩散过程都是在金属表面上进 行的，在实际炉子上，如果控制得好，提高炉温不仅 不会增加氧化，反而有可能因加热时间的缩短而使氧 化损失减少.。
（二）影响钢氧化的因素
4、加热时间对氧化的影响 在其他条件相同时，加热时间愈长，扩散 进行得愈充分，氧化烧损量愈大。 在工业炉（如推钢式加热炉）上，氧化铁 皮有时在炉内脱落，使这种已生成的氧化铁皮 的“保护作用”（阻碍作用）降低，时间的影 响将更为显著，在极端情况下，如果氧化铁皮 全部及时地脱落。则已经烧损量将与加热时间 成正比。
2、钢的过热与过烧 (3)防止过热和过烧方法 A、控制钢的加热温度，最高加热温度应比钢的 熔点低200 ℃ 。 B、控制加热炉的气氛，使之不具有过于强列的 氧化性。 C、不得使火焰与钢直接接触。 D、根据钢的成分，制定正确的加热工艺制度。
四、氧化烧损的测定与计算
氧化烧损一般用烧损率表示： 烧损率＝氧化烧损量/被加热金属重量×100％ 1、氧化烧损测定方法 (1)酸洗法：将与被加热金属大小相同的试样，同 (1) 被加热物一起在炉内加热，一起出炉，然后将 试样在盐酸中腐蚀酸洗，称量其加热前和酸洗 后的重量，其差值即为氧化烧损量。 (2)称量法：选定一根被加热金属作为试样，先称 其重量，然后加热轧制，再称其产品重量，差 值为氧化烧损量。
二、钢在加热情况下的Hale Waihona Puke Baidu化
（一）、氧化过程 从钢坯表面取一块氧化铁皮， 从钢坯表面取一块氧化铁皮， 就可以发现它 往往是分层的。 往往是分层的。 分析一下它的化学组成， 分析一下它的化学组成 ， 最外层的为 最内层的为FeO, 中间为Fe FeO,中间为 Fe2O3， 最内层的为 FeO, 中间为 Fe3O4， 一般 情况下Fe 占约１０ １０％ FeO占约４０％ 占约４０ 情况下Fe2O3占约１０％，FeO占约４０％， ５０％ Fe3O4约５０％。
１、炉内气氛的影响
O2: 它在热加工温度条件下，甚 至很小的浓度也能使钢氧化。 而且反应不可逆。化学反应如下： Fｅ＋１/2 O2----FeO 3FeO+1/2 O2---Fe3O4 2Fe3O4+1/2 O2-----3Fe2O3
１、炉内气氛的影响
CO： CO2 和CO： CO2对高温加热的钢氧有化作 用，而CO起还原作用，反应式为(可逆反 应)： Fe+CO2---FeO+CO 3FeO+CO2----Fe3O4+CO 上述反应是可逆的，一定温度下化学反 应的方向取决于CO２ CO的浓度，若增大CO 的浓度，在一定条件下反应向左进行，即 能避免或减少钢的氧化。
三、钢的脱碳和过热、过烧
1、钢的脱碳 (1) 概念：钢加热时表层碳分降低的现象，对 于大多数钢种脱碳均被认为是钢的缺陷。 (2) 危害：一是降低表层的机械性能；二是淬 火容易产生裂纹；三是增加出去脱碳层的劳 动量，增加了成本和金属损失。 (3) 脱碳过程：主要是炉气中的O.H2、 H2O、 CO2、水蒸气的脱碳能力最强，后者其次。
三、钢的脱碳和过热、过烧
1、钢的脱碳 (4) 影响脱碳的因素
A、加热温度；加热温度越高脱碳层越深。 B、加热时间；加热时间越长，脱碳层越厚。 C、炉气成分；氧化性和还原性气氛均可引起 脱碳，与炉气中的水蒸汽的含量，关系较大。 D、钢的成分：含碳量越高，越容易脱碳，稀 土元素可以抑制脱碳。
三、钢的脱碳和过热、过烧
（三）、减少氧化的方法
4、隔绝炉气与金属，无氧化加热 隔绝炉气与金属， 如采用马弗罩加热、辐射管加热；对特殊要求的 热处理，可采用真空加热和通入保护气体。这种加 热制度由于受到隔壁材料的限制，多用于较低温的 热处理，对于轧、锻前的高温加热，曾试验过在金 属表面进行涂层的方法，有效地使金属与火焰隔开， 但由于其减少氧化的效果差、影响传热、增加工序 和提高了成本等原因，未能成功地应用。 上述的四种方法中，前三种是通常采用的方法， 特别是第1、2两种方法是减少氧化最有效的措施。
（二）影响钢氧化的因素
3、钢的化学成分的影响 钢的含碳量对氧化的影响是复杂的，难于找到简 单的规律。大体上说，增加含碳量，可提高钢的抗 氧化能力。但由于脱碳的影响，在1000～1100℃以 上影响的规律性很差。 合金元素的影响，概括起来，就在于是否由于它 们的存在而生成连续的、致密的、牢固附着于基体 上的氧化薄膜。促进生成这种薄膜的（如Cr、Al、 Si、Ni等）能增加钢的抗氧化能力；破坏生成这种 薄膜的(如W)将减低钢的抗氧化能力。
四、氧化烧损的测定与计算
３、氧化率与表面积和单重的关系（１mm厚)
钢坯规格 mmxmmxm 150X150X3 150X150X2.7 120X120X3 120X120X2.5 124X124X3 124x124x2.5 单坯重 Kg/m 173 173 113 113 120 120 表面积 m2 1.845 1.665 1.469 1.229 1.5188 1.2707 单重表面积 M2/kg 0.01066 0.01039 0.01299 0.0109 0.01265 0.01059 氧化率 ％ 1.384 1.398 1.656 1.696 1.636 1.652
四、氧化烧损的测定与计算
1、氧化烧损测定方法 (3)测量氧化铁皮法：在钢出炉时在其表面敲取数 块氧化铁皮，测量其厚度加以平均，然后根据 加热钢的表面，可数出每块钢的氧化烧损量。 氧化烧损量＝δ×F×C×γ δ –氧化铁皮厚度m；F－被加热钢的表面积m2。 C－铁皮的含铁量 (75)％；γ－氧化铁皮的重度 γ=5000~5300kg/m3
１、炉内气氛的影响
CH4: 它与钢可发生反应(可逆反应) ３Fe+CH4----Fe3C+2H2 CH4 使钢增碳，H２能使钢脱碳。 H2S: 它在燃烧时生成SO2能大大的提高铁的氧化 速度，因为它与铁生成FｅS而使氧化铁皮的熔点降 低，（最低可以为1190 ℃ ）,加剧氧化铁皮的熔 化，是氧化深入进行，因此，炉气中力求减少这种 成分。 N2: 对钢的氧化来说，属于中性成分，它能影响 炉气中其它气体的浓度，因而影响化学反应的速度。
1、钢的脱碳
(5)减少脱碳的方法 A、尽可能实现高温下的快速加热，缩短金属在高温段 的停留时间。 B、对有脱碳“峰值”的钢种，应使加热避开“峰值” 的温度。 C、合理安排装料与出料，不要将易脱碳的钢种安排在 加热温度高的钢种后面，或放在两个高温钢种之间， 在轧制速度较慢的钢种后面，不要安排易脱碳的钢种。 D、采用运料灵活和温度控制灵活的炉型结构（步进炉） 等。
四、氧化烧损的测定与计算
2、我公司常用坯料氧化烧损测算公式 (1) 1502×3m钢坯 a=1.3838* δ % (2) 1502×2.7m钢坯 a=1.3982* δ % (3) 1202×3m钢坯 a=1.6566* δ % (4) 1202×2.5钢坯 a=1.6963* δ % (5) 1242×3m钢坯 a=1.6358* δ % 注：δ的单位为 ｍｍ
三、钢的脱碳和过烧及预防
2、钢的过热与过烧 (1) 概念：过热是把钢加热到超过某个温度 时，使钢的晶粒变的粗大的现象。 过烧是钢在高温下加热，晶粒间界面氧化 而出现氧化物或局部熔化的现象。 (2)危害：一是机械性能下降，给加工工艺 性能带来不利；二是钢件产生裂纹；应 当尽量避免钢的过热和过烧。
三、钢的脱碳和过烧及预防
二、钢在加热情况下的氧化
（二）影响钢氧化的因素
影响氧化的因素包括加热时炉 内的气氛、钢的成分、加热温度和 加热时间。在这些因素中，炉内气 氛、钢的成分和加热温度对氧化速 度有很大影响，加热时间则主要影 响钢的烧损量。
（二）影响钢氧化的因素
１、炉内气氛的影响
钢在炉内加热时，炉内一 般 有 O2、 CO2、 H2O、 CO、 H2、CH４、、 H２S和N２ 等，这 些气体与钢的反应有不同的 特点：
（二）影响钢氧化的因素
4、加热时间对氧化的影响 此外，被加热金属的表面积对烧损量也 一影响。表面看来，似乎是被加热金属的 相对表面积越大，烧损越多，但实际上由 于相对受热面积大而使加热时间缩短，反 而有可能使金属是烧损减少。
（三）、减少氧化的方法
1、准确控制金属加热温度
使其不超过所要求的加热温度。必须注 意的是“金属温度不是炉温”“金属氧化 是在金属表面进行的而不是在炉膛空间进 行的”。因此在炉子热工操作中，除根据 所需炉温控制供热和供风量外，还需要根 据金属温度控制所需炉温（即炉温给定 值），即实现数学模型计算机控制，在当 前的加热炉上，只要实现这一控制，就可 以大大减少金属烧损。