⑴ 圆钢的脱炭层是指什么,对产品有什么影响,怎么样测定
1、钢的脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象。脱碳层的组织特征:脱碳层由于碳被氧化,反映在化学成分上其含碳量较正常组织低;反映在金相组织上其渗碳体(Fe3C)的数量较正常组织少;反映在力学性能上其强度或硬度较正常组织低。
2、对产品的影响
对于需要淬火的钢,脱碳使其表层的含碳量降低,淬火后不能发生马氏体转变,或转变不完全,结果得不到所要求的硬度。轴承钢表面脱碳后会造成淬火软点,使用时易发生接触疲劳损坏;高速工具钢表面脱碳会使红硬性下降。由于脱碳使钢的疲劳强度降低,导致零件在使用中过早地发生疲劳损坏。
3、脱碳层深度可根据脱碳成分、组织及性能的变化,采用多种方法测定。例如逐层取样化学分析钢的含碳量,观察钢的表面到心部的金相组织变化,测定钢的表层到心部的显微硬度变化等等。实际生产中以金相法测定钢的脱碳层最为普遍。
⑵ 材料的脱碳是怎么一回事呢
脱碳是指钢的含碳量减少的现象称为脱碳。
脱碳是扩散作用的结果,脱碳时一方面是氧向钢内扩散;另一方面钢中的碳向外扩散。从最后的结果看,脱碳层只在脱碳速度超过氧化速度时才能形成。
当氧化速度很大时,可以不发生明显的脱碳现象,即脱碳层产生后铁即被氧化而成氧化铁皮。因此,在氧化作用相对较弱的气氛中,可以形成较深的脱碳层。
对于绝大多数钢材料而言,脱碳现象会导致钢材料的性能变差,故将脱碳层看作钢材料的一种缺陷,尤其是对于某些特种钢(如工具钢、轴承钢、高速钢等)而言,脱碳层更是严重地影响其性能。
钢材料表层中的C元素被氧化后将会形成脱碳层,体现在化学成分上脱碳层的碳元素含量比正常组织较低,体现在金相组织上脱碳层中的渗碳体(Fe₃C)的数量比正常组织中少,体现在力学性能上脱碳层的强度和硬度比正常组织低。
(2)脱碳钢是什么扩展阅读
影响脱碳的因素如下。
(1)炉气成分
在炉气成分中,脱碳能力最强的是H₂O(汽),其次是O₂、CO₂,H₂较弱。一般来说在中性介质或弱氧化性介质中加热时,可以减少脱碳。
(2)加热温度
钢在氧化性炉气中加热时,既产生氧化,也引起脱碳。在700~1000℃的高温下,由于表面氧化皮阻碍碳的扩散,脱碳的速度比氧化要慢。
随着加热温度的升高,氧化和脱碳的速度都加快,而此时氧化皮丧失阻碍功能,脱碳进行得比氧化更为剧烈。如GCr15钢在1100~1200℃温度时,会产生强烈的脱碳现象。
(3)加热时间
钢的加热时间越长,脱碳层越厚;当厚度达到一定值后,脱碳速度将逐渐减慢。
(4)化学成分钢的含碳量越高,脱碳倾向越大
W、Al等元素使钢脱碳增加;Cr、Mn等元素则能阻止钢的脱碳。一般来说,用于减少氧化的措施,同样也可用于防止脱碳。
⑶ 脱碳制钢的方法有什么特点
通过脱碳的办法把铸铁处理成钢件,这是我国古代发明的一种特殊的制钢方法。这种方法的特点之一是有控制的适当地脱碳,它与韧性铸铁的区别就在于基本不析出或只析出很少的石墨;特点之二是钢中夹杂物很少,这是因为它保留了生铁夹杂少的优点,而没有块炼铁和熟铁夹杂物多的缺点。当然,这种制钢方法也有它的局限性,它不可能制成较大和较厚的钢件,又不易很好地控制钢件中的含碳量。现在已发现的这种钢件都是比较薄的,一般不超过1厘米,只有这样薄的生铁铸件才便于由表及里全部脱碳成钢。
⑷ “铸铁脱碳钢”是如何形成的
生铁铸件脱碳退火时,由于时间和温度控制得当,在固体状态下进行比较充分而又适当的氧化脱碳,既使白口组织消失,又基本不析出或只析出很少的石墨,不至于变成可锻铸铁,那么就可得到“铸铁脱碳钢”。
脱碳钢板应该是低碳钢或者是纯铁,不锈钢里面含有合金元素比如:铬、镍等。
⑹ 以生铁为原料的固体脱碳制钢技术是怎么发展的
块炼铁质地差,产量低,且需毁炉取铁,作为钢制工具和兵器的铁料来源,显然难以适应日益增长的要求。于是,以生铁为原料的固体脱碳制钢技术便应运而生。这种脱碳制钢技术是在铸铁柔化处理技术的基础上发展起来的。我国战国时代已经广泛采用柔化处理工艺,对生铁进行脱碳退火,从而制成可锻铸铁(韧性铸铁)。有的可锻铸铁件的外层已成为钢,而内层还是生铁,出现了脱碳不完全的钢和铁共存于同一工件的复合组织。例如河北石家庄市庄村赵国遗址出土的铁斧和河南辉县固围村魏墓出土的铁,即属于这一类。如果生铁铸件脱碳退火时,由于时间和温度控制得当,在固体状态下进行比较充分而又适当的氧化脱碳,既使白口组织消失,又基本不析出或只析出很少的石墨,不至于变成可锻铸铁,那么就可得到“铸铁脱碳钢”。1977年在河南登封告城战国遗址中出土的一批铁器,经检验是目前所知我国最早的铸铁脱碳钢制品。从战国到西汉,铸铁脱碳成钢的技艺逐步成熟。在北京大葆台西汉燕王墓(前80)遗址、河南南阳瓦房庄冶铸遗址以及渑池汉魏铁器窖藏都出土有铸铁脱碳钢件。巩县铁生沟、南阳瓦房庄、郑州古荥镇等处还出土有大量成形的铸铁脱碳钢板,经化验,其含碳量一般在0.1%~0.2%之间。
⑺ 机械加工中剥碳是什么意思
不清除氧化铍会影响车加工。
2.脱碳:脱碳是指钢表面的碳全部或部分被烧掉的现象。脱碳使工件表面出现软点,降低表面的硬度、耐磨性和疲劳强度。
3.过热和过烧:过热指钢在加热中超过允许的温度之后,使晶粒长的粗大。过热不利于热处理,使钢变脆和机械性能降低,但可通过锻后正火或退火来消除。过烧指由于加热时间太长,温度太高,使金属出现氧化物或局部熔化的现象。过烧无法补救。
⑻ 铸铁脱碳钢的发明是在什么时候
铸铁脱碳钢是一种特殊的制钢方法,约可以追溯到战国早期。它是经过热处理方法制作出来的。它的操作要点是先生产出白口铁铸件,然后在氧化性气氛中脱碳退火,使含碳量降低到钢的成分范围以下,不析出或很少析出石墨。它的金相组织同近代的钢和熟铁相似。
洛阳水泥制品厂战国早期灰坑遗址出土过两件铁锛(ben奔),对其中一件的銎(qiong穷)部作了金相分析,知道它的表层已经脱碳,稍里是珠光体,中心是白口铁组织。这表明铁锛进行过不完全的脱碳退火处理,应属铸铁脱碳钢的前身或早期阶段。经秦、汉、魏、晋到南北朝时期,这项技术发展到相当成熟的阶段。主要表现在:第一,进行这种处理的器物更多了。近年在北京大葆台、河北武安和河南绳池、南阳瓦房庄、郑州古荣镇、鲁山望城岗等处都有发现,种类有铁斧、铁剪、铁铲、铁小刀、铁凿、铁笄、铁犁、铁铧等成型件以及梯形和长方形的小铁板等半成品件。第二,多数器件的整个断面都已经脱碳成钢或熟铁,中心再没有白口铁组织残余,没有或只有微量石墨在晶粒间界析出。第三,部分器件在整体脱碳成钢或熟铁后,经过局部锻打、刃部渗碳或其他加工,获得了更加良好的使用性能。第四,铸铁脱碳钢主要用作手工业工具的斧、剪以及农具的镰一类锋刃器,而一般可锻铸铁主要用作农具的锄、铲一类,至于铁釜、铁范、轴承一类生活用器、生产工具和交通用具,多用白口铁和灰口铁制作,说明当时人们对这些材质的性能已经有了相当认识,也说明铸铁脱碳钢技术、可锻化处理技术已经达到比较高的水平。南北朝时期以后,由于炒钢等冶炼工艺和加工工艺的发展等,铸铁脱碳钢技术、可锻铸铁技术逐渐失去了它们在生产中的重要地位,唐代以后就很少看到了。
铸铁脱碳钢的发明具有十分重要的意义。古代一般是没有铸钢的,而锻钢生产率很低,加工成型比较难,所含杂质比较多。我国古代利用生铁生产率比较高、容易成型、杂质比较少的优点,通过脱碳退火的办法,得到一种组织和性能同近代铸钢相近的铸件,这是我国古代冶金技术上的一项重大发明。
⑼ 材料的脱碳是怎么一回事呢
脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象。脱碳的过程就是钢中碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳。
脱碳是有害的防止脱碳的对策主要有以下几方面:
1)工件加热时,尽可能地降低加热温度及在高温下的停留时间;合理地选择加热速度以缩短加热的总时间;
2)造成及控制适当的加热气氛,使呈现中性或采用保护性气体加热,为此可采用特殊发计的加热炉(在脱氧良好的盐浴炉中加热,要比普通箱式炉中加热的脱碳倾向为小);
3)热压力加工过程中,如果因为一些偶然因素使生产中断,应降低炉温以待生产恢复,如停顿时间很长,则应将坯料从炉内取出或随炉降温;
4)进行冷变形时尽可能地减少中间退火的次数及降低中间退火的温度,或者用软化回火代替高温退火。进行中间退火或软化回火时,加热应在保护介质中进行;
5)高温加热时,钢的表面利用覆盖物及涂料保护以防止氧化和脱碳;
6)正确的操作及增大工件的加工余量,以使脱碳层在加工时能完全去掉。