大型锻件在加热中是如何氧化和保护的？

     钢材在热处理加热过程中，钢的氧化是一种两面扩散过程，氧由氧化铁皮外表面向钢的表面扩散，钢中的铁由钢的表面向氧化铁皮表层扩散。当存在这些应力时，由于随着温度的升高，钢的屈服强度逐渐下降，即使加热很均匀，很轻微的应力也会导致变形。氧化铁皮的每一层由一定的氧化阶段所生成。对氧化膜的分析表明，与基体金属相连的一层氧化物，遵循晶体点阵定向适应的规律。氧化铁皮坚硬而脆，在高温下生成时产生压应力，容易发生裂纹而剥落。

      氧化膜的形成速度主要与介质成分,加热温度及保温时间、钢材的化学 成分等因素有关。

      (1)钢的成分。形变强化效果主要是由形变决定的，随着形变量的增加强化效果更为明显，但同时去强化作用的回复再结晶也随之而加剧，两种作用叠加的结果，使锻件淬火必然存在一个形变量。当碳含量小于0.4%时，氧化速度随碳含童增长而升高I当碳含量大于0.4%时，氧化速度随碳含量增加而减小，显然是由于氧化介质与钢中的碳相互作用形成气体有关。合金元素对氧化速度有很大影响,加入铬、铝、硅等元素可以形成致 密结构的尖晶石型氧化物，这种氧化物结构对离子扩散有强烈的阻止作用，同时铁中添加合金元素将使维氏体出现的温度升高，以致氧化的能力大大提高。 

      (2)加热温度与时间金属加热时氧化速度与加热温度呈指数曲线上升，这是因为氧的扩散系数与温度也是呈指数关系。氧化速度与保温时间呈抛物线关系。

  钢材在热处理加热过程中，钢中的金属元素与氧化性气氛(氧、二氧化碳、水蒸汽等) 发生作用，形成金属氧化物层（氧化皮），这种现象称为氧化。

  热处理加热时的防氧化措施在氧化性介质中加热金属时，氧化是不可避免的，但可以通过热处理操作减轻氧化程度,若用电炉加热时,应该提高炉子的密封性，尽量减少炉子的开启次数。锻件图上规定的机械加工余量、公差及余块，按GB/T15826。若用燃气加热时,尽董保持炉子呈正压状态，避免负压加热。   在大型热处理炉中加热如何防止氧化是一个需要研究的课题,在金属表面敷以涂料具有简便易行,不受工件尺寸限制等优点，因此，在国内外都在注意发展，在我国已有商品化供应，但由于成本较高，使用受到限制。另一方面也可利用工厂制氧后的氮气通入炉中进行保护，但这种氮气必需进行处理，***排除残余氧和水分，否则是不能使用的。

不锈钢锻件的硬度法检验

硬度法即在相应的热处理状态下，根据不锈钢锻件的钢的硬度差值用硬度计测定脱碳层深度的方法。硬度法又分为显微硬度测量方法和洛氏硬度测量法等。      

 显微硬度测量法。此方法是测量在试样横截面上沿垂直于表面方向上的显微硬度值的分布梯度。这种方法适用于脱碳层相当深，但和淬火区厚度相比较却又很小的亚共析、共析、过共析钢。这样可以避免由于淬火不完全所引起的硬度值波动，这种方法对低碳钢不准确。

显微硬度测量法根据《金属显微维氏硬度试验法》测定。而胎模锻造，则是先用自由锻造的方法，将坯料锻成近于锻件的形状,然后应用胎模，在自由锻设备上模锻成形的一种压力加工方法。为减少不锈钢锻件测量数据的分散性，要尽可能用大的负荷，压痕之间的距离至少要为压痕对角线长度的2.5倍。    

总脱碳层深度规定为从表面到已达到所要求硬度值的那一点的距离。原则上，至少要在相互距离尽可能远的位置进行两组测定。其测定值的平均值作为总脱碳层深度。脱碳层深度的测量界限可以是：      

1.由试样边缘测至技术条件规定的硬度值处；    

2.由试样边缘测至硬度值平稳处；      

3.由试样边缘至硬度值平稳处的某一百分数处。    

采用何种测量界限由技术条件或双方协议规定。