脫碳是指鋼的含碳量減少的現象稱為脫碳。

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。從最後的結果看,脫碳層只在脫碳速度超過氧化速度時才能形成。

當氧化速度很大時,可以不發生明顯的脫碳現象,即脫碳層產生後鐵即被氧化而成氧化鐵皮。因此,在氧化作用相對較弱的氣氛中,可以形成較深的脫碳層。

對於絕大多數鋼材料而言,脫碳現象會導致鋼材料的性能變差,故將脫碳層看作鋼材料的一種缺陷,尤其是對於某些特種鋼(如工具鋼、軸承鋼、高速鋼等)而言,脫碳層更是嚴重地影響其性能。

鋼材料表層中的C元素被氧化後將會形成脫碳層,體現在化學成分上脫碳層的碳元素含量比正常組織較低,體現在金相組織上脫碳層中的滲碳體(Fe3C)的數量比正常組織中少,體現在力學性能上脫碳層的強度和硬度比正常組織低。

擴展資料

影響脫碳的因素如下。

(1)爐氣成分

在爐氣成分中,脫碳能力最強的是H2O(汽),其次是O2、CO2,H2較弱。一般來說在中性介質或弱氧化性介質中加熱時,可以減少脫碳。

(2)加熱溫度

鋼在氧化性爐氣中加熱時,既產生氧化,也引起脫碳。在700~1000°C的高溫下,由於表面氧化皮阻礙碳的擴散,脫碳的速度比氧化要慢。

隨著加熱溫度的升高,氧化和脫碳的速度都加快,而此時氧化皮喪失阻礙功能,脫碳進行得比氧化更為劇烈。如GCr15鋼在1100~1200°C溫度時,會產生強烈的脫碳現象。

(3)加熱時間

鋼的加熱時間越長,脫碳層越厚;當厚度達到一定值後,脫碳速度將逐漸減慢。

(4)化學成分鋼的含碳量越高,脫碳傾向越大

W、Al等元素使鋼脫碳增加;Cr、Mn等元素則能阻止鋼的脫碳。一般來說,用於減少氧化的措施,同樣也可用於防止脫碳。