Dekarbonisering refererer til det fænomen, at kulstofindholdet på overfladen af stålmateriale falder, når det opvarmes. Essensen af dekarbonisering er, at C-element i stålmateriale reagerer med H-element eller O-element ved høj temperatur for at danne CH4 eller CO. Dekarboniseringsprocessen omfatter diffusion af O-element til indersiden af stålmaterialet og diffusion af C-element til ydersiden af stålmaterialet, så dekarboniseringslaget kan kun dannes, når dekarboniseringshastigheden er større end oxidationshastigheden. Når oxidationshastigheden af stålmateriale er stor, vil dekarboniseringsfænomenet ikke være indlysende, og dekarboniseringslaget vil blive oxideret for at danne oxidhuden, men i atmosfæren med relativt svag oxidation kan det danne et mere tydeligt dybt dekarboniseringslag.
Dekarbonisering er tabet af kulstof på overfladen af stål, som generelt er opdelt i to typer
① Delvis dekarbonisering
(2) Fuldstændig dekarbonisering (kulstofindhold i overfladelaget af stålprøven er lavere end den maksimale opløselighed af kulstof i ferrit)
(Bemærk: Kun ferritisk væv findes i det fuldstændigt dekarboniserede lag.)
For langt de fleste stålmaterialer vil dekarboniseringsfænomenet føre til forringelse af ydeevnen af stålmaterialer, så dekarboniseringslaget betragtes som en defekt af stålmaterialer, især for nogle specialstål (såsom værktøjsstål, lejestål, højhastighedsstål osv.), påvirker dekarboniseringslaget dets ydeevne alvorligt. Kulstofindholdet i det dekarboniserede lag på den kemiske sammensætning er lavere end i det normale væv, mængden af cementering (Fe3C) i det dekarboniserede lag på metallografien er mindre end i det normale væv, og styrken og hårdheden af afkarboniseret lag på de mekaniske egenskaber er lavere end det normale væv.
Bestemmelse af dekarboniseret lag
Valget af metode og dens nøjagtighed afhænger af graden af dekarbonisering, mikrostruktur, kulstofindhold og komponenternes form.Det bestemmes generelt af metallografisk metode, hårdhedsmetode, kemisk eller spektroskopisk metode.Specifikke detaljer, du kan henvise til: GB/T 224-2008 standard for dybdebestemmelse af ståldekarboniseringslag
Bestemmelse af DET SAMLEDE dekarboniserede lag - I mellemkulstofstål og lavlegeret stål udmærker det sig ved den relative mængde ændring i sammensætningen af ferrit og andet væv.Afstanden fra overfladen til det punkt, hvor vævet ikke kan skelnes fra matrixvævet, måles ved hjælp af et mikrometer okular eller direkte på mikroskopets slebne glasskærm.For hver prøve, inden for et synsfelt i et dybt ensartet dekarboniseringsområde, skal der foretages flere målinger tilfældigt (mindst 5 gange), og gennemsnitsværdien af disse målinger tages som den samlede dekarboniseringslagsdybde.For værktøjsstål, lejestål og fjederstål måles dybden af det dekarboniserede lag som den totale dybde af det dekarboniserede lag.
Bestemmelse AF FULD DEKARBONISERINGSLAG -- FULD DEKARboniseringslag refererer til prøveoverfladen efter dekarboniseringen af hele den FERRItiske organisation, derfor bør målingen måles fra overfladen til tilstedeværelsen af cementit eller PEARlite det punkt, eller måling af produktionen af fuld ferRItisk organisationspermeabilitet for dybden af det fulde dekarboniseringslag.
Effekt af dekarboniseret lag på procesydelse
(1) Efter at dekarboniseringslaget er dannet på overfladen af stålmaterialet, på grund af forskellen mellem overfladen og den indre struktur af stålmaterialet og forskellen i dets lineære ekspansionskoefficient, vil transformationen og volumenændringen af forskellige væv i quenching-processen vil producere enorm intern spænding, og dannelsen af dekarboniseringslaget vil føre til et fald i ståloverfladens styrke. I processen med yderligere bearbejdning kan overfladen af delene være revnet.
(2) For stålmaterialer, der kræver bratkølende varmebehandling, falder kulstofindholdet, efter at dekarboniseringslaget er dannet på overfladen, og den bratkølede martensit kan ikke omdannes eller kan ikke transformeres fuldstændigt, hvilket resulterer i stålmaterialernes hårdhed og styrke kan ikke opfylde kravene, og kontakttræthedsskader er let at opstå i brugsprocessen.
(3) Dekarboniseringslaget af stålmateriale fører til reduktion af dets udmattelsesstyrke, og fænomenet med for tidlig træthedsskade vil opstå i processen med at bruge de forarbejdede dele og komponenter.
(4) afkarboniseringslaget (sort del) dannet på overfladen af delene behandles ikke, hvilket vil føre til, at delenes ydeevne reduceres; Hvis dybden af dekarboniseringslaget er mindre end forarbejdningsgodtgørelsen, kan den afskæres fuldstændigt ved bearbejdning uden at påvirke delenes ydeevne; Hvis dybden af det dekarboniserede lag er større end forarbejdningsgodtgørelsen, kan det ikke afskæres fuldstændigt under mekanisk bearbejdning (en del af det dekarboniserede lag bibeholdes), hvilket forringer delenes ydeevne. På grund af den ukorrekte smedningsproces fremstår dekarboniseringslaget på overfladen af delene som et lokalt akkumuleringsfænomen, og i processen med forarbejdning kan dekarboniseringslaget ikke helt afskæres, vil det tilbageholdte dekarboniseringslag føre til delenes ujævne ydeevne , alvorlige kan føre til skrot af delene.
Foranstaltninger til at forhindre dekarbonisering
(1) I processen med at opvarme dele, prøv at reducere opvarmningstemperaturen og reducere opvarmningstiden ved høj temperatur, bestemme en rimelig opvarmningshastighed og forkorte den samlede opvarmningstid.
(2) Design en varmeovn med speciel funktion, kontroller strengt varmeatmosfæren i varmeovnen, så gassen i ovnen er neutral med en beskyttende effekt.
(3) I processen med termisk forarbejdning, hvis den stoppes på grund af særlige årsager, bør temperaturen i varmeovnen sænkes for at vente på genoptagelse af forarbejdning og produktion. Hvis standsetiden er for lang, skal de materialer, der skal opvarmes, tages ud eller afkøles med varmeovnen.
(4) i processen med kold deformation behandling, bør forsøge at kontrollere antallet af udglødning i den midterste proces og reducere udglødningstemperaturen, hvis det er nødvendigt, kan blødgøres og tempereringsbehandling, for at reducere dannelsen af dekarboniseringslaget, udglødning og blødgørende tempereringsvarmebehandlingsoperationer skal udføres i det beskyttende medium.
(5) Ved opvarmning ved høj temperatur kan overfladen af stålmaterialet tilføjes dækning eller belægningsbeskyttelse for at forhindre oxidation og afkarbonisering af stålmaterialet.
(6) Vælg den korrekte operation ved bearbejdning af stålmaterialer (såsom at øge mængden af bearbejdning af dele) for at sikre, at det producerede dekarboniserede lag kan skæres fuldstændigt af.
