合金元素对钢脱碳过程的影响

2022-11-17 19:52
金属热处理 2022年5期
关键词:脱碳碳化物合金

几种合金元素对钢脱碳过程的影响表现为:

1) 镍。在氧化层-金属界面集中,对氧化速率无大影响,但会减少碳在表面层中的溶解,限制向外扩散,减少脱碳层。

2) 锰。溶入固溶体、FeO和Fe3O4层中,严重影响氧化层形成速率,少许影响脱碳,限制碳的活泼性,减少碳扩散系数。由于锰易从金属表面蒸发,对脱碳的影响轻微。

3) 硅。集中在氧化皮中形成橄榄石状化合物,减缓氧化层形成速率,使脱碳层加深。硅提高碳的活泼性,增大碳往氧化层-金属界面上的扩散。硅影响的总趋势是增加脱碳程度。

4) 铬。形成尖晶石状物或集中在氧化层,取决于其浓度大小。总趋势是降低氧化速率。形成稳定碳化物使碳化物分解变缓,在一般加热温度和时间下,碳化铬可完全溶入固溶体。因此,铬的影响是降低碳在固溶体内的活泼性,降低碳往表面的迁移速率。存在两个相互矛盾的因素:低的氧化速率导致脱碳层的增加,而碳活泼性降低又导致脱碳层的减少。一般是后一因素占统治地位,最终使脱碳程度减缓。

为了避免机器零件的损坏或生产中出现次品件,必须在钢的各个加工步骤中避免或尽可能减少脱碳。这就需要对各种成品或半成品零件脱碳要求的技术条件进行严格检验。

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