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影响钢脱碳的因素有钢料的化学成分,加热温度,保温时间和煤气成分等。
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) q( D' b) p; b, n3 n1.钢料的化学成分对脱碳的影响; P4 x( y; t" g% s8 ?
/ L4 N4 X: H- Q- |1 m \钢料的化学成分对脱碳有很大影响。钢中含碳量愈高脱碳倾向愈大W、Al、Si、Co等元素都使钢脱碳倾向增加;而 Cr、Mn等元素能阻止钢脱碳。" L2 O6 p0 |# y/ }
8 K* q2 }8 {# j: V2.加热温度的影响: h2 B/ {" q) D, w' l3 d
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由图3-1可以看出,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。例如GC15钢在1100~1200℃温度下发生强烈的脱碳现象。* i% C- n' Q! O
: Q' J6 H3 ]: K) g图3-1钢的脱碳层深度与化学成分和加热温度的关系
7 i3 a6 B; P" i) W6 _1—ω(W)=0.9% 2—ω(Si)=1.6% 3—ω(Mn)=1.0% 4—碳钢 5—ω(Cr)=1.5%1 s |1 {2 l1 a+ P h5 u" R% ~
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3.保温时间和加热次数的影响
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6 X# S' O# [* `: w( W9 `! W加热时间越长,加热火次愈多,脱碳层愈深,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1.0mm;加热12h后达1.2mm。) `0 ? h! F3 j1 v
! B2 D' _2 d$ E4 I4.炉内气氛对脱碳的影响1 ?/ a$ B: I) b. d) L
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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。他们对钢的作用是不同的。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是H2O(汽),其次是CO2与O2,最后是H2;而有些气氛则使钢增碳,如 CO和 CH4。炉内空气过剩系数α大小对脱碳也有重要的影响:当α过小时、燃烧产物中出现H2,在潮湿的氢气内的脱碳速度随着含水量的增加而增大。因此,在煤气无氧化加热炉中加热,当炉气中含H2O较多时,也要引起脱碳;当α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。 |