❶ 材料的脱碳是怎么一回事呢
脱碳是指钢的含碳量减少的现象称为脱碳。
脱碳是扩散作用的结果,脱碳时一方面是氧向钢内扩散;另一方面钢中的碳向外扩散。从最后的结果看,脱碳层只在脱碳速度超过氧化速度时才能形成。
当氧化速度很大时,可以不发生明显的脱碳现象,即脱碳层产生后铁即被氧化而成氧化铁皮。因此,在氧化作用相对较弱的气氛中,可以形成较深的脱碳层。
对于绝大多数钢材料而言,脱碳现象会导致钢材料的性能变差,故将脱碳层看作钢材料的一种缺陷,尤其是对于某些特种钢(如工具钢、轴承钢、高速钢等)而言,脱碳层更是严重地影响其性能。
钢材料表层中的C元素被氧化后将会形成脱碳层,体现在化学成分上脱碳层的碳元素含量比正常组织较低,体现在金相组织上脱碳层中的渗碳体(Fe₃C)的数量比正常组织中少,体现在力学性能上脱碳层的强度和硬度比正常组织低。
(1)不锈钢脱碳是什么意思扩展阅读
影响脱碳的因素如下。
(1)炉气成分
在炉气成分中,脱碳能力最强的是H₂O(汽),其次是O₂、CO₂,H₂较弱。一般来说在中性介质或弱氧化性介质中加热时,可以减少脱碳。
(2)加热温度
钢在氧化性炉气中加热时,既产生氧化,也引起脱碳。在700~1000℃的高温下,由于表面氧化皮阻碍碳的扩散,脱碳的速度比氧化要慢。
随着加热温度的升高,氧化和脱碳的速度都加快,而此时氧化皮丧失阻碍功能,脱碳进行得比氧化更为剧烈。如GCr15钢在1100~1200℃温度时,会产生强烈的脱碳现象。
(3)加热时间
钢的加热时间越长,脱碳层越厚;当厚度达到一定值后,脱碳速度将逐渐减慢。
(4)化学成分钢的含碳量越高,脱碳倾向越大
W、Al等元素使钢脱碳增加;Cr、Mn等元素则能阻止钢的脱碳。一般来说,用于减少氧化的措施,同样也可用于防止脱碳。
❷ 什么是脱碳,钢脱碳的实质是什么
钢在加热时,在生成氧化铁皮的基础上,由于高温炉气的存在和扩散的作用,未氧化的钢表面层的碳原子向外扩散,炉子的氧原子也透过氧化铁皮向里扩散,当两种扩散会合时,碳原子被,为此导致的未氧化的钢表面层中化学成分贫碳的现象叫脱碳。
脱碳后的钢机械强度大为降低。
钢在回执到高温时,钢中的Fe3C与炉气中的H2O、CO2、O2、H2进行反应的过程,碳被氧化成一氧化碳进入炉气中跑掉,从而使钢的表面层的碳含量减少,这个脱碳过程的反应式如下:
炉气中的H2O的脱碳能力最强,其余依次是C2O、O2、H2,反应生成的气相产物不断向外扩散而使脱碳反应不断延续。
高温下脱碳和氧化是同时进行的,并且脱碳往往先于氧化,但氧化铁皮生成后阻止了脱碳的生成气相产物向外扩散,减缓了脱碳速度。
❸ 工件“脱碳”会出现什么不良影响
1.对锻造和热处理等工艺性能的影响 1)2Cr13不锈钢加热温度过高,保温时间过长时,能促使高温δ铁素体在表面过早的形成,使锻件表面的塑性大大降低,模锻时容易开裂。 2)奥氏体锰钢脱碳后,表层将得不到均匀的奥氏体组织。这不仅使冷变形时的强化达不到要求,而且影响耐磨性,还可能由于变形不均匀产生裂纹。 3)钢的表面脱碳以后,由于表层与心部的组织不同和线膨胀系数不同,因此淬火时所发生的不同组织转变及体积变化将引起很大的内应力,同时表层经脱碳后强度下降,甚至在淬火过程中有时使零件表面产生裂纹。 2.对零件性能的影响 对于需要淬火的钢,脱碳使其表层的含碳量降低,淬火后不能发生马氏体转变,或转变不完全,结果得不到所要求的硬度。 轴承钢表面脱碳后会造成淬火软点,使用时易发生接触疲劳损坏;高速工具钢表面脱碳会使红硬性下降。 由于脱碳使钢的疲劳强度降低,导致零件在使用中过早地发生疲劳损坏。 零件上不加工的部分(黑皮部分)脱碳层全部保留在零件上,这将使性能下降。而零件的加工面上脱碳层的深度如在机械加工余量范围内,可以在加工时切削掉;但如超过加工余量范围,脱碳层将部分保留下来,使性能下降。有时因为锻造工艺不当,脱碳层局部堆积,机械加工时将不能完全去掉而保留在零件上,引起性能不均,严重时造成零件报废。
❹ 影响不锈钢锻件脱碳的原因有哪些
影响钢脱碳的因素有保温时间,煤气成分,钢料的化学成分和加热温度等。
一、保温时间和加热次数对脱碳的影响:加热时间越长,加热火次越多,脱碳层越深,但脱碳层并不与时间成正比增加。例如高速钢的脱碳层在1000℃加热0.5h深度达0.4mm;加热4h达l0mm。
二、炉内气氛对锻件脱碳的影响:在加热过程中,由于燃料成分,燃烧条件及温度不同,使燃烧产物中含有不同的气体,因而构成不同的炉内气氛,有氧化性的也有还原性的。他们对不锈钢锻件的作用是不同的、氧化性气氛引起钢的氧化与脱碳,其中脱碳能力最强的介质MH20(汽)。在煤气无氧化加热炉中加热,当炉气中含H20较多时,也要引起脱碳;当过大时,由于形成的氧化皮多,阻碍着碳的扩散,故可减小脱碳层的深度。在中性介质中加热时,可使脱碳最少。
三、不锈钢锻件的化学成分对脱碳的影响:不锈钢锻件的化学成分对脱碳有很大影响。不锈钢锻件中含碳量愈髙脱碳倾向越大,Al、Si、Cb等元素都使钢脱碳倾向增加;而Mn等元素能阻止钢脱碳。
四、加热温度对脱碳的影响:随着加热温度的提高,脱碳层的深度不断增加。一般低于1000℃时,钢表面的氧化皮阻碍碳的扩散,脱碳比氧化慢,但随着温度升高,一方面氧化皮形成速度增加;另一方面氧化皮下碳的扩散速度也加快,此时氧化皮失去保护能力,达到某一温度后脱碳反而比氧化快。
❺ 脱碳钢板是不锈钢吗
脱碳钢板应该是低碳钢或者是纯铁,不锈钢里面含有合金元素比如:铬、镍等。
❻ 10.9级的螺丝全脱碳是什么意思
大概的给你描述一下是什么情况。10.9级螺丝需要热处理,在热处理的时候,由于热处理炉子或者工艺有问题,螺丝里的碳C和氧气反应,生成二氧化碳,导致螺丝里的含碳量不足,就是脱碳。脱碳后的螺丝会硬度不达标,导致螺丝机械性能不合格,螺丝就不能算合格的螺丝。解决的办法是覆碳处理。
❼ 机械加工中剥碳是什么意思
不清除氧化铍会影响车加工。
2.脱碳:脱碳是指钢表面的碳全部或部分被烧掉的现象。脱碳使工件表面出现软点,降低表面的硬度、耐磨性和疲劳强度。
3.过热和过烧:过热指钢在加热中超过允许的温度之后,使晶粒长的粗大。过热不利于热处理,使钢变脆和机械性能降低,但可通过锻后正火或退火来消除。过烧指由于加热时间太长,温度太高,使金属出现氧化物或局部熔化的现象。过烧无法补救。
❽ 不锈钢冶炼过程中如何实现"脱碳,具体的冶炼方法有哪些
脱碳是钢来加热时表面碳含量降源低的现象。脱碳的过程就是钢中碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳。脱碳是有害的防止脱碳的对策主要有以下几方面:1)工件加热时,尽可能地降低加热温度及在高温下的停留时间;合理地选择加热速度以缩短加热的总时间;2)造成及控制适当的加热气氛,使呈现中性或采用保护性气体加热,为此可采用特殊发计的加热炉(在脱氧良好的盐浴炉中加热,要比普通箱式炉中加热的脱碳倾向为小);3)热压力加工过程中,如果因为一些偶然因素使生产中断,应降低炉温以待生产恢复,如停顿时间很长,则应将坯料从炉内取出或随炉降温;4)进行冷变形时尽可能地减少中间退火的次数及降低中间退火的温度,或者用软化回火代替高温退火。进行中间退火或软化回火时,加热应在保护介质中进行;5)高温加热时,钢的表面利用覆盖物及涂料保护以防止氧化和脱碳;6)正确的操作及增大工件的加工余量,以使脱碳层在加工时能完全去掉。
❾ 脱碳是什么概念
随着加热温度的升高,钢的脱碳层深度会出现拐点,主要是因为在低温加热时,钢的脱碳速度大于氧化速度,而在高温加热时,钢的氧化速度变快而超过脱碳速度,脱碳层会随氧化铁皮的剥落而变浅。
加热时间越长,脱碳层深度越大。
燃烧气氛对钢的脱碳也有影响,一般认为还原性气氛有利于改善钢的脱碳。
钢中的Si含量越高,越容易脱碳。
❿ 不锈钢锻件含碳量过高的原因
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加热不当所产生的缺陷可分为:①由于介质影响使坯料外层组织化学状态变化而引起的缺陷,如氧化、脱碳、增碳和渗硫、渗铜等。②由内部组织结构的异常变化引起的缺陷,如过热、过烧和未热透等。③由于温度在坯料内部分布不均,引起内应力(如温度应力、组织应力)过大而产生的坯料开裂等。下面介绍其中几种常见的缺陷,其余的可见有关的实例。
1.脱碳
脱碳是指金属在高温下表层的碳被氧化,使得表层的含碳量较内部有明显降低的现象。
脱碳层的深度与钢的成分、炉气的成分、温度和在此温度下的保温时间有关。采用氧化性气氛加热易发生脱碳,高碳钢易脱碳,含硅量多的钢也易脱碳。
脱碳使零件的强度和疲劳性能下降,磨损抗力减弱。
2.增碳
经油炉加热的锻件,常常在表面或部分表面发生增碳现象。有时增碳层厚度达1.5~1.6mm,增碳层的含碳量达1%(质量分数)左右,局部点含碳量甚至超过2%(质量分数),出现莱氏体组织。
这主要是在油炉加热的情况下,当坯料的位置靠近油炉喷嘴或者就在两个喷嘴交叉喷射燃油的区域内时,由于油和空气混合得不太好,因而燃烧不完全,结果在坯料的表面形成还原性的渗碳气氛,从而产生表面增碳的效果。
增碳使锻件的机械加工性能变坏,切削时易打刀。
3.过热
过热是指金属坯料的加热温度过高,或在规定的锻造与热处理温度范围内停留时间太长,或由于热效应使温升过高而引起的晶粒粗大现象。
碳钢(亚共析或过共析钢)过热之后往往出现魏氏组织。马氏体钢过热之后,往往出现晶内织构,工模具钢往往以一次碳化物角状化为特征判定过热组织。钛合金过热后,出现明显的β相晶界和平直细长的魏氏组织。合金钢过热后的断口会出现石状断口或条状断口。过热组织,由于晶粒粗大,将引起力学性能降低,尤其是冲击韧度。
一般过热的结构钢经过正常热处理(正火、淬火)之后,组织可以改善,性能也随之恢复,这种过热常被称之为不稳定过热;而合金结构钢的严重过热经一般的正火(包括高温正火)、退火或淬火处理后,过热组织不能完全消除,这种过热常被称之为稳定过热。
4.过烧
过烧是指金属坯料的加热温度过高或在高温加热区停留时间过长,炉中的氧及其它氧化性气体渗透到金属晶粒间的空隙,并与铁、硫、碳等氧化,形成了易熔的氧化物的共晶体,破坏了晶粒间的联系,使材料的塑性急剧降低。过烧严重的金属,撤粗时轻轻一击就裂,拔长时将在过烧处出现横向裂纹。
过烧与过热没有严格的温度界线。一般以晶粒出现氧化及熔化为特征来判断过烧。对碳钢来说,过烧时晶界熔化、严重氧化工模具钢(高速钢、Cr12型钢等)过烧时,晶界因熔化而出现鱼骨状莱氏体。铝合金过烧时出现晶界熔化三角区和复熔球等。锻件过烧后,往往无法挽救,只好报废。
5.加热裂纹
在加热截面尺寸大的大钢锭和导热性差的高合金钢和高温合金坯料时,如果低温阶段加热速度过快,则坯料因内外温差较大而产生很大的热应力。加之此时坯料由于温度低而塑性较差,若热应力的数值超过坯料的强度极限,就会产生由中心向四周呈辐射状的加热裂纹,使整个断面裂开。
6.铜脆
铜脆在锻件表面上呈龟裂状。高倍观察时,有淡黄色的铜(或铜的固溶体)沿晶界分布。
坯料加热时,如炉内残存氧化铜屑,在高温下氧化钢还原为自由铜,熔融的钢原子沿奥氏体晶界扩展,削弱了晶粒间的联系。另外,钢中含铜量较高[>2%(质量分数)]时,如在氧化性气氛中加热,在氧化铁皮下形成富铜层,也引起钢脆。