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軸承知識
影響鋼脫碳的主要因素有哪些?

鋼在加熱過程中,表面除了被氧化燒損外,還會造成表層內(nèi)含碳量的減少,稱為鋼的脫碳。碳在鋼中是以Fe3C的形式存在,它是直接決定鋼的機(jī)械性質(zhì)的成分。例如高碳工具鋼,就是依靠碳獲得高的紅硬性,如果表面脫碳后,鋼的硬度將大大降低。

合金鋼中除不銹鋼外大多是高碳鋼,除了電工硅鋼要求脫碳以外,其他鋼種的脫碳都被認(rèn)為是鋼的缺陷,特別是工具鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼都不希望發(fā)生脫碳現(xiàn)象。脫碳后最明顯的硬度下降,彈簧鋼的抗疲勞強(qiáng)度降低,要淬火的鋼還還容易出現(xiàn)裂紋。防止鋼的脫碳,也是鋼的加熱過程中的重要問題。

1.加熱溫度的影響

脫碳反應(yīng)都是吸熱反應(yīng),提高溫度有利于促使反應(yīng)進(jìn)行,所以加熱溫度越高,脫碳程度越深。隨著溫度的升高,碳的擴(kuò)散速度增加,脫碳層厚度也增大。在1100℃附近,脫碳層有一個(gè)峰值,對于某些鋼種,為了減少加熱過程中的脫碳,在選擇加熱溫度時(shí),應(yīng)盡量避開脫碳峰值的溫度范圍。

2.加熱時(shí)間的影響

在低溫條件下,即使鋼在爐內(nèi)時(shí)間較長,脫碳并不顯著,但在高溫下停留的時(shí)間越長,則脫碳越厚。一些易脫碳鋼不允許長時(shí)間在高溫下保溫待軋,遇有故障停機(jī)不能出鋼時(shí),如時(shí)間過長應(yīng)相應(yīng)降低爐溫。

3.鋼的成分的影響

鋼中含碳量越高,鋼的脫碳越容易。合金元素對脫碳的影響不一,鋁、鈷、鎢這些元素能促使脫碳,鉻、猛、硼則有助于減少鋼的脫碳,鎳、硅、釩對脫碳沒什么影響。易脫碳鋼種主要有碳素工具鋼、模具鋼、硅彈簧鋼、滾珠軸承鋼、高速鋼等。

4.爐氣成分的影響

爐氣成分中的水蒸氣、二氧化碳和氧氣都能引起脫碳。一般情況下,火焰爐內(nèi)的爐氣對易脫碳鋼來說都是飽和性脫碳?xì)夥,即使在分級燃燒加熱爐中,仍不能避免鋼表面脫碳。實(shí)踐表明,最小的脫碳層不是在還原氣氛中,而是在氧化氣氛下得到的,但鋼在氧化氣氛下加熱的燒損大。

來源:“康能熱能”公眾號

發(fā)布時(shí)間:2025-12-15


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