鋸片鋼板銹層對淬火工序的影響以及除銹處理的作用

邵鴻麗，孟凡偉，郭繼富

（唐山冶金鋸片有限公司，河北唐山063020）

0 引言

我公司在生產各種圓鋸片時，使用的主要原材料是鋼廠提供的不同材質的中板、熱軋卷開平板、冷軋板，前兩種鋼板一般是熱軋狀態交貨，其表面帶有一層結合牢固的氧化鐵銹層，因其是在較高溫度下形成，又經過高壓軋制，所以該銹層組織致密、與鋼板本身結合緊密，在鋸片淬火加熱、淬油時，才能爆裂、脫落。一方面，脫落的銹層落入加熱爐或者淬火油池中，后期撈渣工作量大，輔助工時長、無效電耗大；另一方面，因氧化鐵銹層的存在，降低了淬火劑對鋸片鋼板的冷卻效果，不能保證其獲得良好的硬度值和硬度均勻性，影響鋸片內在質量[1-2]。

本文充分研究了鋸片鋼板表面銹層對淬火的影響以及可行的處理方法，簡要分析了除銹處理對鋼板熱處理產生的有益作用。

1 鋸片鋼板銹層對淬火效果的不良影響

我公司所用鋼板有熱軋中板、熱軋卷開平板材質多種，經過多年的使用，我們針對銹層進行了很多的試驗研究，經初步分析，銹層的不良影響有以下幾個方面。

1.1 氧化皮脫落于鹽爐和油池內

鋸片鋼板使用鹽爐淬火時，氧化皮基本全部脫落于鹽爐內和油池內。在油池內，自動除渣功能或者定期撈渣操作能夠解決氧化皮收集問題，對生產效率沒有太大的影響，但帶油的氧化皮會污染環境；而鹽爐內的氧化皮，因其不能自動除渣，每天有10%以上的時間用在了撈渣操作上，嚴重影響工人有效工作時間和體力，同時也惡化了工人的勞動環境；最后，由于撈渣時需要停電降溫、結束后還要再升溫，為此每天都要浪費幾百元的電費。

1.2 鋸片鋼板表面氧化皮脫落于加熱爐內

鋸片鋼板使用空氣爐淬火時，其表面氧化皮大部分脫落于加熱爐內，為此每個月都要停爐2~3天清理氧化皮，否則氧化皮就要把加熱管埋起來，影響加熱速度、損壞加熱管。如果沒有厚重的氧化皮該爐子的正常檢修期是6個月，因為氧化皮的存在增加了8%左右的輔助檢修時間，降低了設備的開工率。

1.3 氧化皮的存在降低鋼板的吸熱速度和增加電耗

由于氧化皮的主要成分是四氧化三鐵，它的導熱系數低于鋼板本身，在加熱過程中形成了一個隔離層，加熱它時，不僅白白消耗電能，而且降低了鋼板的吸熱速度，增加了無用耗電量。

1.4 局部軟點或整體硬度不合格

由于氧化皮的存在，使某些板材的冷卻程度不夠，造成局部軟點或是整體硬度不合格，需要重新淬火，大大增加鋸片生產成本。

1.5 淬火介質被污染和老化

大量氧化皮的存在，加速了淬火介質的污染和老化，增加了淬火劑的消耗。

2 鋸片鋼板表面的除銹方法和試驗

為了減少甚至避免鋼板表面銹層對鋸片熱處理的不良影響，公司技術人員采取不同的方法進行了多次實驗，取得了一定的效果，歸納起來主要有以下兩種工藝：第一是對鋼板表面進行粗磨，其好處是在除去氧化皮的同時可以改善鋼板的同片厚度差，這對于中板來講是非常重要的，但是粗磨時要求鋼板的原始平度較好，否則不能上磨床，該方法的運行成本比較高；第二是鋼板表面拋（噴）丸處理，該工藝在鋼構、鋼管、鑄造等行業應用比較普遍，具有生產效率高、操作簡便、運行成本較低的優點，同時對鋼板的原始狀態要求較低[3]。

為了解決氧化皮脫落在爐內或者油池中的問題，同時提高鋸片淬火質量，上述兩種工藝都具有明顯的效果，但是經過綜合比較，我們認為第二種工藝更為實用，具體工藝安排如下：

1）添置一臺懸掛式圓板拋（噴）丸機，可處理的最大工件尺寸為直徑Φ2 500 mm、厚度16 mm，每次處理一個工件。該設備能夠實現自動操作，具有良好的收塵功能，提供良好的工作條件和勞動環境，滿足環保要求。

2）該設備可安裝下料車間或者熱處理車間，下料完畢的鋸片鋼板需及時進行除銹處理，并及時熱處理，防止出現二次氧化。

3）除銹產生的氧化皮細粉聯系有關廠家收購作為其他產品的原材料。

我們對使用中板生產的熱切鋸片、使用開平板生產的冷切鋸片分別實施了工藝試驗，同時也結合進行表面粗磨試驗，經過綜合分析，全面實行鋸片鋼板表面除銹處理，在改善產品質量、提高生產效率、改善工人勞動條件等方面都將起到有益的促進作用。

第一，減少加熱爐和淬火油池撈渣的操作次數和時間，按照三臺淬火爐計算，可以節省輔助時間、增加有效工時5%~8%，擴大鋸片熱處理能力5%以上。

第二，通過減少鋸片毛坯的加熱隔層，可以提高鋸片的加熱效率，節省電能消耗。

第三，對于中板粗磨，事先去除致密的氧化皮能夠提高后續磨床的加工效率，降低磨削電流，省電、省設備。

第四、對于需要粗磨去除銹層而預留了較大加工余量的鋼板，采取拋丸除銹的工藝后，可以適當減少鋼板訂貨厚度，節省費用。

第五、除銹產生的粉狀氧化皮可以回收，賣給其他工廠進行深加工，不僅能夠得到一定的經濟收入，又可減少環境污染。

3 結論

1）鋸片鋼板表層致密的氧化鐵銹層，在淬火過程中造成工人有效工時的浪費、增加電耗、破壞環境、影響淬火質量。

2）鋸片鋼板淬火前粗磨或鋼板表面噴丸處理都是去除鋼板表面銹層的有效方式，但噴丸處理工藝更適用于生產現場。

[1]劉宗昌，張羊換，任慧平.65Mn鋼CCT曲線及圓鋸片淬火工藝[J].金屬熱處理.1994（11）

[2]郭繼富.金屬冷切圓鋸片在軋鋼生產中的應用 [J].冶金設備,2005(1):45

[3]黃世平,李湘.影響噴丸除銹的工藝因素[J]變壓器.1994（01）