熱處理產(chǎn)品表面脫碳及其預(yù)防對(duì)策

2018-09-26 00:00:00    來(lái)源：熱處理產(chǎn)品表面脫碳及其預(yù)防對(duì)策    點(diǎn)擊：1671    喜歡：0

脫碳是鋼在熱處理過(guò)程中表面碳含量降低的現(xiàn)象。脫碳的實(shí)質(zhì)就是鋼中的碳原子在高溫下與爐內(nèi)氣氛如氫或氧氣發(fā)生反應(yīng)生成甲烷或一氧化碳。

脫碳是在熱處理過(guò)程中原子間相互擴(kuò)散的結(jié)果，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。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。

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。

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。實(shí)際熱處理生產(chǎn)中以金相法測(cè)定鋼的脫碳層最為普遍。

防止脫碳的對(duì)策主要有以下幾方面：

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；

2）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；

3）熱壓力加工過(guò)程中，如果因?yàn)橐恍┡既灰蛩厥股a(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；

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；

6）正確的熱處理過(guò)程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。

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