La descarburación es el fenómeno por el cual el contenido de carbono en la superficie de una tubería de acero disminuye durante el tratamiento térmico. La descarburación se produce cuando los átomos de carbono de la tubería reaccionan con la atmósfera del horno, como el hidrógeno o el oxígeno, a altas temperaturas, generando metano o monóxido de carbono.
La descarburación es el resultado de la difusión mutua entre átomos durante el tratamiento térmico. Por un lado, el oxígeno se difunde hacia el interior del acero; por otro, el carbono del acero se difunde hacia el exterior. La capa de descarburación solo se forma cuando la velocidad de descarburación supera la velocidad de oxidación. Cuando la velocidad de oxidación es muy alta, puede que no se observe un fenómeno de descarburación evidente; es decir, el hierro se oxida formando una capa de óxido después de que se haya formado la capa de descarburación. Por lo tanto, en una atmósfera con una oxidación relativamente baja, se puede formar una capa de descarburación más profunda.
La capa de descarburación de la tubería de acero consta de dos partes: la capa de descarburación total y la capa de descarburación parcial (capa de transición). La capa de descarburación parcial se refiere a la transición desde la capa de descarburación total hasta el contenido normal de carbono del acero. En casos de descarburación leve, a veces solo se observa una capa de descarburación parcial, sin la presencia de una capa de descarburación total.
La profundidad de la capa descarburizada se puede determinar mediante diversos métodos, según las variaciones en su composición, estructura y comportamiento. En la práctica del tratamiento térmico, el método metalográfico es el más común para determinar la capa descarburizada del acero.
tratamiento térmico de descarburación superficial de tuberías de acero
Las contramedidas para prevenir la descarburación son principalmente las siguientes:
1) Al calentar la pieza de trabajo, reduzca al máximo la temperatura de calentamiento y el tiempo de permanencia a altas temperaturas; seleccione adecuadamente la velocidad de calentamiento para acortar el tiempo total de calentamiento;
2) Controle la atmósfera de calefacción adecuada para que sea neutra o utilice calefacción de gas protectora;
3) Durante el proceso de prensado en caliente, si la producción se interrumpe debido a factores accidentales, se debe bajar la temperatura del horno hasta que se reanude la producción. Si el tiempo de pausa es muy largo, se debe sacar la palanquilla del horno o enfriarla con el horno;
4) Cuando se realice la deformación en frío, reduzca al máximo el número de recocidos intermedios y la temperatura de los mismos, o utilice el ablandamiento y revenido en lugar del recocido a alta temperatura. Al realizar el recocido intermedio o el ablandamiento y revenido, el calentamiento debe llevarse a cabo en un medio protector;
5) Al calentar a altas temperaturas, la superficie del acero debe protegerse con revestimientos y recubrimientos para evitar la oxidación y la descarburación;
6) Operar correctamente el proceso de tratamiento térmico y aumentar la tolerancia de mecanizado de la pieza de trabajo para que la capa descarburizada pueda eliminarse por completo durante el mecanizado.
Fecha de publicación: 30 de octubre de 2024