什么情況會(huì)發(fā)生脫碳,？

顏蓍

哪位高手能不能解釋一下 什么情況會(huì)發(fā)生脫碳  為什么,？ 謝謝,。

放下

高手出來(lái)指點(diǎn)一下,，
我也想知道�,。�

gmc3128948

一同等待高人出現(xiàn)了,！
6 C( u/ Y4 v- c先謝謝

三腳貓

鋼鐵加熱時(shí),由于爐內(nèi)氣氛(氧氣,、二氧化碳、水,、氫氣)的作用而使表層失去碳分的現(xiàn)象,。
+ x4 `4 `2 `5 w5 e) v/ E; f( {) c' X: m鋼表面的碳分被氧化成CO、CH4等氣體,使鋼的表面含碳量降底
# O$ K& q# V: V2 ^4 Y$ g8 o& t由于脫碳,鋼件表面在淬火時(shí)就達(dá)不到所要求的硬度,。
為防止脫碳,控制加熱溫度和時(shí)間,加熱可在保護(hù)氣氛,、鹽浴爐、鉛浴爐或真空爐中進(jìn)行,

凡人一個(gè)

脫碳是鋼加熱時(shí)表面碳含量降低的現(xiàn)象,。脫碳的過(guò)程就是鋼中碳在高溫下與氫或氧發(fā)生作用生成甲烷或一氧化碳。其化學(xué)方程式如下,；

                     2Fe3C+O26Fe+2CO
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                     Fe3C+2H23Fe+CH4
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                     Fe3C+H2O3Fe+CO+H2
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9 ]5 I( b6 e) V' k                     Fe3C+CO23Fe+2CO
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    這些反應(yīng)是可逆的,，即氫、氧和二氧化碳使鋼脫碳,，而甲烷和一氧化碳則使鋼增碳,。

' F4 s1 t4 O- ~    脫碳是擴(kuò)散作用的結(jié)果，脫碳時(shí)一方面是氧向鋼內(nèi)擴(kuò)散,；另一方面鋼中的碳向外擴(kuò)散,。從最后的結(jié)果看,，脫碳層只在脫碳速度超過(guò)氧化速度時(shí)才能形成。當(dāng)氧化速度很大時(shí),，可以不發(fā)生明顯的脫碳現(xiàn)象,，即脫碳層產(chǎn)生后鐵即被氧化而成氧化鐵皮。因此,，在氧化作用相對(duì)較弱的氣氛中,，可以形成較深的脫碳層。

    變壓器硅鋼片要求合碳量盡量低,，除在冶煉上應(yīng)加以控制外,，在鍛軋加熱時(shí)還應(yīng)利用脫碳現(xiàn)象，使碳含量進(jìn)一步下降,，從而獲得容易磁化的性能,。但對(duì)大多數(shù)鋼來(lái)說(shuō)，脫碳會(huì)使其性能變壞,，故均視為缺陷,。特別是高碳工具鋼、軸承鋼,、高速鋼及彈簧鋼,，脫碳更是一種嚴(yán)重的缺陷。
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    脫碳層的組織特征：脫碳層由于碳被氧化,，反映在化學(xué)成分上其含碳量較正常組織低,；反映在金相組織上其滲碳體（Fe3C）的數(shù)量較正常組織少；反映在力學(xué)性能上其強(qiáng)度或硬度較正常組織低,。

    鋼的脫碳層包括全脫碳層和部分脫碳層（過(guò)渡層）兩部分,。部分脫碳層是指在全脫碳層之后到鋼含碳量正常的組織處。在脫碳不嚴(yán)重的情況下,，有時(shí)僅看到部分脫碳層而沒(méi)有全脫碳層,。

* v7 {8 |: `4 `! a1 W    關(guān)于脫碳層深度可根據(jù)脫碳成分、組織及性能的變化,，采用多種方法測(cè)定,。例如逐層取樣化學(xué)分析鋼的含碳量，觀察鋼的表面到心部的金相組織變化,，測(cè)定鋼的表層到心部的顯微硬度變化等等,。實(shí)際生產(chǎn)中以金相法測(cè)定鋼的脫碳層最為普遍。

    （二）脫碳對(duì)鋼性能的影響
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$ z' r2 y0 F- j# H3 O0 k; e    1.對(duì)鍛造和熱處理等工藝性能的影響

; f) p7 v2 _) a& r& I1 O    1）2Cr13不銹鋼加熱溫度過(guò)高,，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，能促使高溫δ鐵素體在表面過(guò)早的形成,，使鍛件表面的塑性大大降低,，模鍛時(shí)容易開(kāi)裂,。

: @/ `3 D- H' W* G' b* g9 J    2）奧氏體錳鋼脫碳后，表層將得不到均勻的奧氏體組織,。這不僅使冷變形時(shí)的強(qiáng)化達(dá)不到要求,，而且影響耐磨性，還可能由于變形不均勻產(chǎn)生裂紋,。

3 \$ S* f5 X/ t    3）鋼的表面脫碳以后,，由于表層與心部的組織不同和線膨脹系數(shù)不同，因此淬火時(shí)所發(fā)生的不同組織轉(zhuǎn)變及體積變化將引起很大的內(nèi)應(yīng)力,，同時(shí)表層經(jīng)脫碳后強(qiáng)度下降,，甚至在淬火過(guò)程中有時(shí)使零件表面產(chǎn)生裂紋。

# v& Q5 e9 n' u+ K    2.對(duì)零件性能的影響
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    對(duì)于需要淬火的鋼,，脫碳使其表層的含碳量降低,，淬火后不能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，或轉(zhuǎn)變不完全,，結(jié)果得不到所要求的硬度,。
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    軸承鋼表面脫碳后會(huì)造成淬火軟點(diǎn)，使用時(shí)易發(fā)生接觸疲勞損壞,；高速工具鋼表面脫碳會(huì)使紅硬性下降,。
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    由于脫碳使鋼的疲勞強(qiáng)度降低，導(dǎo)致零件在使用中過(guò)早地發(fā)生疲勞損壞,。

# `; N0 y7 r4 w  K( F0 G    零件上不加工的部分（黑皮部分）脫碳層全部保留在零件上,，這將使性能下降。而零件的加工面上脫碳層的深度如在機(jī)械加工余量范圍內(nèi),，可以在加工時(shí)切削掉,；但如超過(guò)加工余量范圍，脫碳層將部分保留下來(lái),，使性能下降,。有時(shí)因?yàn)殄懺旃に嚥划?dāng)，脫碳層局部堆積,，機(jī)械加工時(shí)將不能完全去掉而保留在零件上,，引起性能不均，嚴(yán)重時(shí)造成零件報(bào)廢,。

    （三）影響鋼脫碳的因素

7 Q+ w  m- _% }& u, k' b, H    影響鋼脫碳的因素有鋼料的化學(xué)成分,，加熱溫度，保溫時(shí)間和煤氣成分等,。
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    1.鋼料的化學(xué)成分對(duì)脫碳的影響
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3 @5 r& P' G) M    鋼料的化學(xué)成分對(duì)脫碳有很大影響,。鋼中含碳量愈高脫碳傾向愈大W、Al,、Si,、Co等元素都使鋼脫碳傾向增加,；而 Cr、Mn等元素能阻止鋼脫碳,。

    2.加熱溫度的影響
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# V/ j& K7 s2 x  @    隨著加熱溫度的提高,，脫碳層的深度不斷增加。一般低于1000℃時(shí),，鋼表面的氧化皮阻礙碳的擴(kuò)散,，脫碳比氧化慢，但隨著溫度升高,，一方面氧化皮形成速度增加,；另一方面氧化皮下碳的擴(kuò)散速度也加快，此時(shí)氧化皮失去保護(hù)能力,，達(dá)到某一溫度后脫碳反而比氧化快,。

! \" D6 U' n, `    3.保溫時(shí)間和加熱次數(shù)的影響

    加熱時(shí)間越長(zhǎng)，加熱火次愈多,，脫碳層愈深,，但脫碳層并不與時(shí)間成正比增加。例如高速鋼的脫碳層在1000℃加熱0.5h,，深度達(dá)0.4mm,；加熱4h達(dá)1.0mm；加熱12h后達(dá)1.2mm,。
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    4.爐內(nèi)氣氛對(duì)脫碳的影響
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    在加熱過(guò)程中,，由于燃料成分，燃燒條件及溫度不同,，使燃燒產(chǎn)物中含有不同的氣體,，因而構(gòu)成不同的爐內(nèi)氣氛，有氧化性的也有還原性的,。他們對(duì)鋼的作用是不同的,。氧化性氣氛引起鋼的氧化與脫碳，其中脫碳能力最強(qiáng)的介質(zhì)是H2O（汽）,，其次是CO2與O2,，最后是H2；而有些氣氛則使鋼增碳,，如 CO和 CH4,。爐內(nèi)空氣過(guò)剩系數(shù)α大小對(duì)脫碳也有重要的影響：當(dāng)α過(guò)小時(shí)、燃燒產(chǎn)物中出現(xiàn)H2,，在潮濕的氫氣內(nèi)的脫碳速度隨著含水量的增加而增大,。因此，在煤氣無(wú)氧化加熱爐中加熱,，當(dāng)爐氣中含H2O較多時(shí),，也要引起脫碳,；當(dāng)α過(guò)大時(shí)，由于形成的氧化皮多,，阻礙著碳的擴(kuò)散，故可減小脫碳層的深度,。在中性介質(zhì)中加熱時(shí),，可使脫碳最少。

    （四）防止脫碳的對(duì)策
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    防止脫碳的對(duì)策主要有以下幾方面：
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! H+ p% j- W- V+ @# W' m5 \1 ^    1）工件加熱時(shí),，盡可能地降低加熱溫度及在高溫下的停留時(shí)間,；合理地選擇加熱速度以縮短加熱的總時(shí)間；
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) O; w& h: G( |5 x    2）造成及控制適當(dāng)?shù)募訜釟夥�,，使呈現(xiàn)中性或采用保護(hù)性氣體加熱,，為此可采用特殊發(fā)計(jì)的加熱爐（在脫氧良好的鹽浴爐中加熱，要比普通箱式爐中加熱的脫碳傾向?yàn)樾,。��?br /> 1 H, X0 T2 S0 K& w
    3）熱壓力加工過(guò)程中,，如果因?yàn)橐恍┡既灰蛩厥股�產(chǎn)中斷，應(yīng)降低爐溫以待生產(chǎn)恢復(fù),，如停頓時(shí)間很長(zhǎng),，則應(yīng)將坯料從爐內(nèi)取出或隨爐降溫；

    4）進(jìn)行冷變形時(shí)盡可能地減少中間退火的次數(shù)及降低中間退火的溫度,，或者用軟化回火代替高溫退火,。進(jìn)行中間退火或軟化回火時(shí)，加熱應(yīng)在保護(hù)介質(zhì)中進(jìn)行,；
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& u/ {0 f+ w! h. j    5）高溫加熱時(shí),，鋼的表面利用覆蓋物及涂料保護(hù)以防止氧化和脫碳；

. j: s0 \. U+ A3 i. m) `    6）正確的操作及增大工件的加工余量,，以使脫碳層在加工時(shí)能完全去掉,。

凡人一個(gè)

　一． 早期：
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7 ?5 d' ~( p/ V6 \* z* F4 x　　1． 鹽浴爐（但環(huán)境污染大，只能適用于中小型零件,，且啟動(dòng)慢（2至3小時(shí)）,，只適用于大批量不間斷的生產(chǎn)。
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4 R% R& G1 X0 x　　2． 箱式爐：零件中溫埋生鐵末（950攝氏度以下）,，零件包不銹鋼皮,。裝箱法：（高溫），950攝氏度以上

9 {4 \& C" |* Q+ e　　二． 使用涂料（軸承行業(yè)還在大量使用）

0 n# C  p2 S5 g, K　　三． 保護(hù)氣氛（近年來(lái)使用）

　　1． 放熱式氣氛：CH4,，C3H8+空氣----（生成）H2+N2+H2O+CO+CO2-----（脫水生成）N2為主和H2（占百分之1—20）,，這種氣氛適合低中碳鋼的光亮處理，且成本低,。
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　　2． 吸熱式氣氛：RX氣氛（百分之40CO+百分之40N2+百分之20H2）

- `) a0 T% G# O　　甲醇的高低溫裂解 CH3OH----2H2+CO （滲碳爐使用較多）

　　氨氣裂解：2NH3----N2+3H2 （高溫網(wǎng)帶爐使用較多）
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　　3．氮基氣氛：（國(guó)外使用較普遍,，但成本較高）

　�,。�1）百分之99以上的N2，加少量CO,，H2

　�,。�2）配比式：N2+CH3OH----H2+CO

9 G$ Z+ n1 E( O9 D/ S5 J0 w　　4．超級(jí)滲碳：丙酮加空氣，再用儀器進(jìn)行混合,，碳勢(shì)高可提高丙酮的含量,，反之一樣。

6 R, n9 Q9 f* E6 j* [1 t( Q1 t　　溫度的選擇：滲深度高的工件取高溫,，滲深度低的取低溫
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# _! S0 m6 s+ T/ F　　優(yōu)點(diǎn)：裝爐量大,，均熱時(shí)間長(zhǎng)。

　　滲碳深度與滲碳時(shí)間成指數(shù)關(guān)系：

　　工件滲碳深度：0.8—1.2mm 3.5小時(shí)
2.1—2.7mm 17小時(shí)

顏蓍

呵呵 謝謝 是不是工件的尺寸越大越容易發(fā)生脫碳呀?