金属百科

脱碳

2023-06-28

英文

decarbonization

简介

钢在加热过程中表层金属因氧化造成含碳量减少甚至完全不含碳的加热缺陷。金属脱碳的表层称脱碳层。高碳钢如滚动轴承钢、工具钢、弹簧钢等会因脱碳降低表面硬度,从而影响耐磨性、切削性和抗疲劳性。因此,对用含碳量较高的钢轧成的成品,通常都要进行脱碳层的检查。

钢的脱碳是炉气内的H2O、CO2、O2、H2和钢中的Fe3C发生反应的过程。其反应式如下:Fe3C+H2O—→3Fe+CO+H2Fe3C+CO2—→3Fe+2CO2Fe3C+O2—→6Fe+2COFe3C+2H2—→3Fe+CH4在上述成分中H2O的脱碳能力最强,其次是CO2 、O2、H2。反应的过程中碳元素往外扩散,脱碳介质向内扩散。

影响脱碳的因素很多,主要的有:(1)加热温度;(2)加热时间;(3)钢的化学成分;(4)炉气成分等。一般加热温度愈高,加热时间愈长,钢的碳含量较高和炉气中含有较多的水分时,愈容易发生脱碳,程度也愈严重。因此防止和减轻钢的脱碳的主要措施是:正确地选择加热温度;进行快速加热,缩短钢在高温下停留的时间;适当调节和控制炉内气氛和采取合理的炉型结构等。