鋼材怎麼形成氧化脫碳

① 生鐵用什麼方法脫碳成鋼

生鐵煉鋼是一個氧化過程,其基本原理是,在高溫下,利用氧氣與生鐵水中的碳發生反應,生成二氧化碳或一氧化碳氣體,從而使鐵水中的含碳量降低,來達到脫碳的目的.
具體反應式：[C]+(O2)=(CO2)↑ 或2[C]+(O2)=2(CO )↑
註：方括弧表示鐵水中；圓括弧表示氣體.
因此,煉鋼的過程實質是一個生鐵水氧化脫碳的過程.也可以看出,含碳量越低的鋼冶煉時間也就越長.

② 什麼是脫碳，鋼脫碳的實質是什麼

脫碳是指鋼在加熱時表面碳含量降低的現象。
脫碳的實質就是鋼中碳在高溫
下與氧和氫等發生作用生成一氧化碳和甲烷，其化學反應如下：
2Fe3C+O2
→6Fe+2CO
Fe3C+2H2→
3Fe+CH4
Fe3C+H2O
→3Fe+CO+H2
Fe3C+CO2
→3Fe+2CO

③ 鋼材裂紋內一側脫碳是怎麼形成的

鋼鐵脫碳
煉鋼或熱處理過程中，碳含量由於氧化或與周圍介質發生反應而降低或被除去的過程。
鋼在加熱時，表層的碳與介質（或氣氛）中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發生反應，降低了表層碳濃度稱為脫碳，脫碳鋼淬火後表面硬度、疲勞強度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應力易形成表面網狀裂紋。最終導致鋼材不符合相應的要求。所以，在熱處理加工時應避免這種現象。

④ 「鑄鐵脫碳鋼」是如何形成的

生鐵鑄件脫碳退火時，由於時間和溫度控製得當，在固體狀態下進行比較充分而又適當的氧化脫碳，既使白口組織消失，又基本不析出或只析出很少的石墨，不至於變成可鍛鑄鐵，那麼就可得到「鑄鐵脫碳鋼」。

⑤ 鋼件在熱處理時如何進行氧化脫碳保護

方法很多,比較正規的方法是使用保護氣氛加熱爐.或者鹽浴爐加熱.
沒有條件的可以使用比較簡便的方法,但效果不太好.比如在箱式爐中添加鑄鐵屑或木炭,或者在工件表面塗敷防氧化物或耐火泥.

⑥ 鋼材的氧化和脫碳是同時存在的么

鋼材的氧化和脫碳不是同時存在的，兩種反應發生在不同的階段：
鋼材在空氣中加熱將發生氧化反應；脫碳在高溫下(800℃)進行得十分強烈，溶解於鋼中奧氏體的碳和碳化物中昀化合碳被空氣中的02氧化燒損而脫碳。

⑦ 高碳鋼在退火工藝中哪個溫度開始產生脫碳

脫碳，是鋼加熱時表面碳含量降低的現象。脫碳的過程就是鋼中碳在高溫下專與氫或氧發生作屬用生成甲烷或一氧化碳。脫碳是擴散作用的結果，脫碳時一方面是氧向鋼內擴散；另一方面鋼中的碳向外擴散。
溫度不是最關鍵，主要是氧含量和時間，如果普通熱處理爐500℃，30分鍾就有一層氧化膜了

⑧ 鋼材怎麼脫氧

鋼材脫氧方法
脫氧是保證鋼錠和鋼材質量的一項重要操作。煉鋼是一個氧化精煉過程，鋼液中不可避免地溶有一定量的氧。1600時，氧在鋼液中的溶解度可達0.23％（見Fe-O狀態圖）。氧化精煉末期，鋼液含氧量依煉鋼方法、鋼種規格而有所不同，一般約在0.02～0.08％范圍內，而氧在固態鐵中的溶解度卻很低(例如在[kg2]-Fe[kg2]中溶解度最大為0.0082％)。在鋼液凝固過程中,氧以FeO形態析出,分布在晶界上,降低鋼的塑性。晶界上的FeO和FeS還會形成低熔點(910)物質，使鋼在熱加工時發生熱脆。未充分脫氧的鋼液在鋼錠模內凝固過程中，由於固體鋼中溶解的氧很低，氧在鋼液內逐漸富集，超過碳氧平衡值的過剩氧將與碳繼續發生反應，生成CO氣體，使鋼錠內部產生氣泡，嚴重時會發生「冒漲」現象。因此，在煉鋼的最後階段必須脫氧。方法主要有三種：沉澱脫氧，擴散脫氧和真空脫氧。

沉澱脫氧向鋼液中加入對氧親合力比鐵大的元素（脫氧劑），使之與鋼中溶解的氧結合成不溶於鋼液的氧化物或復合氧化物而析出，其反應是：

[160-01](1)式中[kg2][M]、[O]分別代表溶於鋼中的脫氧元素和氧；、分別代表鋼中[M]和[O][kg2]的活度；是脫氧反應的平衡常數，其倒數稱為脫氧常數，值越小，則該元素的脫氧能力越強。各元素的脫氧常數見表[各元素的脫氧反應及脫氧常數]。各元素脫氧能力由強到弱的順序是：鈰、鋯、鋁、鈦、硼、硅、碳、釩、錳、鉻。生產中多採用比較便宜的錳、硅、鋁作脫氧劑。並且以其鐵合金（如錳鐵、硅鐵）的形式加入鋼中。

沉澱脫氧產物如不及時排除，就會成為固態鋼中的非金屬夾雜物，影響鋼的質量。脫氧產物的密度（一般為3～5克/厘米）比鋼液(7.1克／厘米)小，可以上浮排除，其上浮速度(厘米/秒)可按斯托克斯(Stokes)公式近似求得：

[160-02](2)式中為重力加速度（981厘米／秒）；為鋼液的粘度（泊）;為脫氧產物的半徑（厘米）；[160-100]、[160-101]分別為鋼液和脫氧產物的密度(克／厘米)。由(2)式可知，半徑增大,上浮速度明顯增大。如果採用「復合脫氧劑」如Si-Mn、Si-Ca、Si-Mn-Al、Mn-Si-Ca等來脫氧，脫氧產物將是這些元素氧化物的混合體，其熔點比單一元素氧化物的熔點更低，易於聚合成大顆粒，可更快地上浮排除。在生產上已經採用這些復合脫氧劑。

70年代以來發展的用噴槍通過載氣（氬或氮）將粉狀脫氧劑（如鈣、鎂、稀土金屬、鋁、硅鐵等）直接引入鋼液的方法,可使氧脫除到更低水平(ppm量級)。吹入的鈣（沸點約1484）在煉鋼溫度下變成氣泡上升，在氣泡－鋼液界面上亦發生脫氧反應。這種脫氧又稱為噴粉脫氧，其實質仍然屬於沉澱脫氧（見噴射冶金）。

擴散脫氧在電弧爐煉鋼還原期，渣中含[kg2]FeO[kg2]很少，鋼液中的氧會按下列反應進入渣中：

[160-03]這稱為擴散脫氧。要使擴散脫氧不斷進行，就要分期分批向渣中加入脫氧劑（常用硅鐵粉、碳粉、電石粉，某些合金鋼還用鋁粉、硅鈣粉等強脫氧劑）使渣中保持很低的[kg2]FeO[kg2]含量。擴散脫氧的產物不沾污鋼液，因而是冶煉優質鋼中較好的脫氧方法。其缺點是反應速度慢，需時間較長，致使爐襯受高溫爐渣侵蝕較嚴重。

以上兩種脫氧方法各有利弊，為充分發揮它們各自的優點，還廣泛採用沉澱與擴散綜合脫氧。即在電爐還原期之初，先用沉澱脫氧迅速減少鋼液中氧含量。當稀薄渣形成後,再用擴散脫氧。在擴散脫氧期間,沉澱脫氧產物有充分時間上浮，最後在還原期末再插鋁脫氧。這樣既可提高鋼的質量，又縮短了冶煉時間。

真空脫氧是在低壓下使鋼液中碳氧反應更加完全而進行的脫氧反應：

[161-01]溫度一定時,在真空下，降低，則[％C][％O]積亦降低，碳的脫氧能力增強。真空脫氧實際上是低壓下用鋼液中含有的碳脫氧。其優點是：脫氧產物是氣體，不會形成非金屬夾雜物，CO氣泡上浮，攪拌熔池，有利於去氮去氫。在常壓下不能再進行碳氧反應的鋼水，在真空下則可繼續進行碳氧反應，使氧減少到更低的數值，而碳的減少值則為氧的下降值的3／4。真空脫氧在真空熔煉或鋼液真空處理過程中進行。

爐外精煉用氬氣吹入鋼包使鋼液脫氧、脫碳、除氣及去夾雜物的工藝，是由於氬氣泡中CO分壓極低，促使碳氧反應進行得更完全，因而也能起到與真空脫氧相類似的作用（見真空冶金）。

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⑨ 怎麼用化學方法除去鋼材中多餘的碳

1、向高溫的鐵水中適度吹入純氧氣，使碳轉化成二氧化碳而除去
2、也可以用手工的方式，反復加熱和煅打，使碳氧化
3、還可以加入其他脫碳劑（如氧化鐵）高溫

⑩ 鋼鐵是怎麼煉成的要詳細過程

煉鐵：

輸料系統把燒結礦（由燒結廠燒成的）、焦碳、石灰石等原料輸入到高爐頂的布料系統，由布料系統均勻的按一定比例布入爐內。熱風系統將風吹進高爐，焦碳燃燒形成一定的高溫（1150--1200度）化學氣氛，燒結礦中鐵的氧化物在這種溫度和環境下發生還原反應。

礦石中的氧一部分形成二氧化碳，一部分變成一氧化碳，還有一些雜質氣體被高溫排走，進入除塵凈化系統和高爐燃氣回收系統，無用的二氧化碳被排走，一氧化碳被回收再利用。礦石中的鐵被還原後在高溫下行成液態鐵水。

鐵水又叫生鐵。生鐵可分三類：一類是供煉鋼用的鋼鐵（硅SI含量小於1.25%）；一類是供澆鑄機件和工具的鑄造鐵（硅含量大於1.25%）；還有一類是鐵合金（主要是錳鐵和硅鐵）。

煉鋼：

實質上是將鐵水（生鐵）加溫並添加不同的元素，通過吹氧等手段，使鐵的含碳量降低到0.2-1.7%的冶煉過程。可煉出多種不同質地的鋼。如加錳，就煉出錳鋼；加鎳、鉻、鈦就煉出不易生銹的鋼。

(10)鋼材怎麼形成氧化脫碳擴展閱讀：

鐵碳合金分為鋼與生鐵兩大類，鋼是含碳量為0.03%～2%的鐵碳合金。碳鋼是最常用的普通鋼，冶煉方便、加工容易、價格低廉，而且在多數情況下能滿足使用要求，所以應用十分普遍。按含碳量不同，碳鋼又分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。隨含碳量升高，碳鋼的硬度增加、韌性下降。

合金鋼又叫特種鋼，在碳鋼的基礎上加入一種或多種合金元素，使鋼的組織結構和性能發生變化，從而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韌性、耐腐蝕性，等等。經常加入鋼中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。

合金鋼的資源相當豐富，除Cr、Co不足,Mn品位較低外,W、Mo、V、Ti和稀土金屬儲量都很高。21世紀初，合金鋼在鋼的總產量中的比例將有大幅度增長。

含碳量2%～4.3%的鐵碳合金稱生鐵。生鐵硬而脆，但耐壓耐磨。根據生鐵中碳存在的形態不同又可分為白口鐵、灰口鐵和球墨鑄鐵。白口鐵中碳以Fe3C形態分布，斷口呈銀白色，質硬而脆，不能進行機械加工，是煉鋼的原料，故又稱煉鋼生鐵。

碳以片狀石墨形態分布的稱灰口鐵，斷口呈銀灰色，易切削，易鑄，耐磨。若碳以球狀石墨分布則稱球墨鑄鐵，其機械性能、加工性能接近於鋼。在鑄鐵中加入特種合金元素可得特種鑄鐵，如加入Cr,耐磨性可大幅度提高，在特種條件下有十分重要的應用。

鋼鐵中碳的來源：煉鐵的原料之一是鐵礦石，鐵礦石主要成份是Fe2O3,沒有碳。煉鐵的原料之二是焦碳。煉鐵過程部分焦碳留在了鐵水中，導致鐵水中含碳。鋼鐵的生產 由鐵礦石煉生鐵。

由生鐵作原料煉鋼，煉鋼的過程主要是除碳的過程.還不能將碳除盡，鋼需要有一定量的碳，性能才達到最佳。

按冶煉設備分

⑴轉爐鋼 用轉爐吹煉的鋼，可分為底吹、側吹、頂吹和空氣吹煉、純氧吹練等轉爐鋼；根據爐襯的不同，又分酸性和鹼性兩種。

⑵平爐鋼 用平爐煉制的鋼，按爐襯材料的不同分為酸性和鹼性兩種，一般平爐鋼多為鹼性。

⑶電爐鋼 用電爐煉制的鋼，有電弧爐鋼、感應爐鋼及真空感應爐鋼等。工業上大量生產的，是鹼性電弧爐鋼。

按鋼的品質分

⑴普通鋼 鋼中含雜質元素較多，含硫量ws一般≤O.05%，含磷量wP≤0.045%，如碳素結構鋼、低合金結構鋼等。

⑵優質鋼 鋼中含雜質元素較少，含硫及磷量ws、wp,一般均≤0.04%，如優質碳素結構鋼、合金結構鋼、碳素工具鋼和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼等。

⑶高級優質鋼 鋼中含雜質元素極少，含硫量ws一般≤O.03%，含磷量wP≤0.035%，如合金結構鋼和工具鋼等。高級優質鋼在鋼號後面，通常加符號「A」或漢字「高」以便識別。