Avkarbonisering refererer til fenomenet at karboninnholdet på overflaten av stålmateriale avtar når det varmes opp. Essensen av avkarbonisering er at C-element i stålmateriale reagerer med H-element eller O-element ved høy temperatur for å danne CH4 eller CO. Avkarboniseringsprosessen inkluderer diffusjon av O-element til innsiden av stålmaterialet og diffusjon av C-element til utsiden av stålmaterialet, så avkarboniseringslaget kan kun dannes når avkarboniseringshastigheten er større enn oksidasjonshastigheten. Når oksidasjonshastigheten til stålmaterialet er stor, vil avkarboniseringsfenomenet ikke være åpenbart, og dekarboniseringslaget vil bli oksidert for å danne oksidhuden, men i atmosfæren med relativt svak oksidasjon kan det danne et mer åpenbart dypt dekarboniseringslag.
Dekarbonisering er tap av karbon på overflaten av stål, som vanligvis er delt inn i to typer
① Delvis avkarbonisering
(2) Fullstendig avkarbonisering (karboninnholdet i overflatelaget til stålprøven er lavere enn maksimal løselighet av karbon i ferritt)
(Merk: Bare ferritisk vev eksisterer i det fullstendig avkarboniserte laget.)
For de aller fleste stålmaterialer vil avkarboniseringsfenomenet føre til forringelse av ytelsen til stålmaterialer, så avkarboniseringslaget betraktes som en defekt av stålmaterialer, spesielt for noen spesialstål (som verktøystål, lagerstål, høyhastighetsstål, etc.), påvirker avkarboniseringslaget dets ytelse alvorlig. Karboninnholdet i det avkarboniserte laget på den kjemiske sammensetningen er lavere enn det i det normale vevet, mengden sementering (Fe3C) i det avkarboniserte laget på metallografien er mindre enn det i det normale vevet, og styrken og hardheten til avkarbonisert lag på de mekaniske egenskapene er lavere enn det normale vevet.
Bestemmelse av avkarbonisert lag
Valg av metode og dens nøyaktighet avhenger av graden av avkarbonisering, mikrostruktur, karboninnhold og formen på komponentene.Det bestemmes vanligvis av metallografisk metode, hardhetsmetode, kjemisk eller spektroskopisk metode.Spesifikke detaljer du kan referere til: GB/T 224-2008 standard for dybdebestemmelse av ståldekarboniseringslag
Bestemmelse av DET TOTALE dekarboniserte LAGET - I middels karbonstål og lavlegert stål kjennetegnes det ved den relative mengden endring i sammensetningen av ferritt og annet vev.Avstanden fra overflaten til punktet hvor vevet ikke kan skilles fra matrisevevet måles ved hjelp av et mikrometer okular eller direkte på den slipte glassskjermen til mikroskopet.For hver prøve, innenfor et synsfelt i et dypt ensartet avkarboniseringsområde, bør flere målinger gjøres tilfeldig (minst 5 ganger), og gjennomsnittsverdien av disse målingene tas som den totale avkarboniseringslagets dybde.For verktøystål, lagerstål og fjærstål måles dybden av det avkarboniserte laget som den totale dybden av det avkarboniserte laget.
Bestemmelse av FULL DEKARBONISERINGSLAG -- FULL DEKARBONISERINGslag refererer til prøveoverflaten etter dekarboniseringen av hele den FERRItiske organisasjonen, derfor bør målingen måles fra overflaten til tilstedeværelsen av ceMENTIte eller PEARlite det punktet, eller måling av produksjon av full ferRItisk organisasjonspermeabilitet for dybden av det fulle dekarboniseringslaget.
Effekt av avkarbonisert lag på prosessytelse
(1) Etter at avkarboniseringslaget er dannet på overflaten av stålmaterialet, på grunn av forskjellen mellom overflaten og den indre strukturen til stålmaterialet og forskjellen i dets lineære ekspansjonskoeffisient, vil transformasjonen og volumendringen av forskjellige vev i bråkjølingsprosessen vil produsere stor indre spenning, og dannelsen av avkarboniseringslaget vil føre til reduksjon av styrken til ståloverflaten. I prosessen med videre bearbeiding kan overflaten av delene bli sprukket.
(2) For stålmaterialer som krever bråkjølende varmebehandling, synker karboninnholdet etter at avkarboniseringslaget er dannet på overflaten, og den bråkjølte martensitten kan ikke transformeres eller kan ikke transformeres fullstendig, noe som resulterer i hardheten og styrken til stålmaterialene kan ikke oppfylle kravene, og kontaktutmattelsesskader er lett å oppstå i bruksprosessen.
(3) Avkarboniseringslaget av stålmateriale fører til reduksjon av utmattelsesstyrken, og fenomenet med for tidlig utmattingsskade vil oppstå i prosessen med å bruke de behandlede delene og komponentene.
(4) avkarboniseringslaget (svart del) dannet på overflaten av delene blir ikke behandlet, noe som vil føre til at ytelsen til delene reduseres; Hvis dybden på avkarboniseringslaget er mindre enn bearbeidingsgodtgjørelsen, kan det kuttes helt av under maskinering, uten å påvirke ytelsen til delene; Hvis dybden av det avkarboniserte laget er større enn bearbeidingsgodtgjørelsen, kan det ikke kuttes helt av under mekanisk bearbeiding (en del av det avkarboniserte laget beholdes), noe som forringer ytelsen til delene. På grunn av den feilaktige smiingsprosessen, vises avkarboniseringslaget på overflaten av delene som et lokalt akkumuleringsfenomen, og i prosesseringsprosessen kan det ikke kuttes helt av avkarboniseringslaget, vil det beholdte avkarboniseringslaget føre til ujevn ytelse av delene , alvorlig kan føre til skrap av delene.
Tiltak for å hindre avkarbonisering
(1) I prosessen med å varme opp deler, prøv å redusere oppvarmingstemperaturen og redusere oppvarmingstiden ved høy temperatur, bestemme en rimelig oppvarmingshastighet og forkorte den totale oppvarmingstiden.
(2) Design en varmeovn med spesiell funksjon, kontroller strengt oppvarmingsatmosfæren i varmeovnen, slik at gassen i ovnen er nøytral, med en beskyttende effekt.
(3) I prosessen med termisk prosessering, hvis den stoppes på grunn av spesielle årsaker, bør temperaturen på oppvarmingsovnen senkes for å vente på gjenopptakelse av prosessering og produksjon. Hvis stoppetiden er for lang, må materialene som skal varmes ut eller avkjøles med varmeovnen.
(4) i prosessen med kalddeformasjonsbehandling, bør prøve å kontrollere antall utglødning i midtprosessen og redusere utglødningstemperaturen, om nødvendig, kan myke og tempereringsbehandling, for å redusere dannelsen av avkarboniseringslaget, utglødning og mykgjøring herdingsvarmebehandlingsoperasjoner må utføres i det beskyttende mediet.
(5) Når det varmes opp ved høy temperatur, kan overflaten av stålmaterialet tilføres belegg eller beleggbeskyttelse for å forhindre oksidasjon og avkarbonisering av stålmaterialet.
(6) Velg riktig operasjon ved bearbeiding av stålmaterialer (for eksempel å øke maskineringstillegget for deler) for å sikre at det produserte avkarboniserte laget kan kuttes fullstendig av.
