可以分析金相组织:脱碳、增碳、化合物分布等等。针对以下问题,从热处理的角度看,什么可以申请专利?
脱碳是钢中表面碳含量减少的现象。脱碳过程是在高温下,钢中的碳在氢气或氧气的影响下产生甲烷或一氧化碳。下面的化学方程式:
2Fe3C + O26Fe +2 CO
Fe3C +2 H23Fe+CH4
Fe3c+H2O2+Fe+CO+H2
Fe3C+CO23Fe +2 CO。
这些反应是可逆的,即氢、氧和二氧化碳,它们对钢、甲烷和一氧化碳以及碳钢进行脱碳。关于
脱碳扩散的结果,一方面氧扩散到脱碳钢中;另一方面,碳钢的扩散。从最终结果来看,脱碳层只能在脱碳速率超过的氧化速率下形成。当氧化速率较高,不能发生脱碳时,脱碳层的氧化皮应被氧化。因此,在相对弱的氧化气氛中可以形成更深的脱碳。关于
变压器硅钢片的含碳量应尽可能低。此外,冶炼和锻造加热时应控制脱碳现象,进一步降低碳含量,使所得性能易于磁化。但是对大多数钢来说,脱碳使它们的性能恶化,这被认为是错误的。特别是高碳工具钢、轴承钢、高速钢和弹簧钢,脱碳是严重的缺陷。
组织脱碳层特征:脱碳层中的碳被氧化,体现在化学成分上,其含碳量低于正常组织;用正常数量反映渗碳体(Fe3C)的微观结构;其对机械性能的反映强度或硬度低于正常组织。
脱碳钢层由两部分组成:完全脱碳层和部分脱碳层(中间层)。部分脱碳和脱碳层后正常结构钢的碳含量。严重时脱碳,有时只能看到部分脱碳,看不到完全脱碳。
深度脱碳和脱碳成分,用各种方法测定的显微组织和性能的变化。用样品中的碳含量钻钢的化学分析,比如观察钢从表面到核心的显微组织变化,测量钢表层中心部分的显微硬度变化等等。金相脱碳钢板在实际生产中最为常见。
(2)脱碳对钢板性能的影响
锻造和热处理工艺对性能的影响
1)2Cr13不锈钢加热温度和保温时间过长,会导致高δ铁素体过早形成表面,从而使锻件表面塑性大大降低,容易开裂和锻造。
2)奥氏体锰钢会脱碳,表面不会是均匀的奥氏体。这不仅会加强冷变形,还会影响其耐磨性,但也可能是由于变形不均匀的裂纹。
3)钢表面的脱碳,表面核心部分的组织和系数的线性膨胀,淬火时不同组织和周转的变化,会引起很大的内应力,表面的脱碳强度降低,甚至有时零件表面会在淬火时开裂。
2。
零件的性质是淬火钢,脱碳,降低其表面碳含量,不能淬火的马氏体相变或转变不完全,导致硬度不理想。
轴承钢表面脱碳的原因淬火软点易造成接触疲劳损伤;高速工具钢表面脱碳的原因是红硬性降低。
脱碳钢的疲劳强度降低,导致零件在使用中过早疲劳损坏。
加工部分(黑色部分)的所有剩余部分都脱碳,这会降低性能。处理表面脱碳层的深度,如在加工余量范围内的层,可以在切除时处理,但如果超过允许范围,脱碳部分就会残留,导致性能下降。有时是因为锻造工艺不正确,局部堆积脱碳,零件无法通过机加工完全去除并保留,导致性能参差不齐,零件报废严重。
(三)脱碳钢板的影响因素
脱碳钢板的化学成分、加热温度、保温时间、气体成分等影响因素。
1。脱碳钢
钢的化学成分对脱碳影响很大。钢中碳含量越高,W、Al、Si、Co及元素的脱碳倾向越大,如增加钢中的脱碳倾向;铬、锰和其他元素可以防止钢脱碳。
2。加热温度
随着加热温度和脱碳层深度的提高,其增加。温度一般不超过1000℃。钢表面的氧化皮阻碍了碳,脱碳速度比氧化物的扩散速度快。但随着温度的升高,一方面氧化物的形成速率增加,扩散速率也加快。另一方面,皮下碳的氧化物和氧化物在达到一定温度时失去保护能力,脱碳速度更快,而不是氧化。
3。
加热时间长、保温时间长、加热时间长的影响是脱碳层比加热火深,但脱碳层与上升时间不成正比。比如高速钢的脱碳层在1000℃加热0.5小时,深度0.4mm加热4小时至65438±0.0毫米;加热12小时后,达到1.2 mm。
4。
脱碳炉气氛加热过程中,由于燃料成分、燃烧条件、温度不同,含有不同气体的燃烧产物构成不同的炉气氛,是氧化还原的。钢的作用就不一样了。钢在氧化性气氛中的氧化脱碳,脱碳最强的介质是H2O(水蒸气),其次是CO2和O2,最后是H2;一些大气钢中的碳,如一氧化碳和甲烷。炉膛空气过剩系数α的脱碳意义重大:H2当α过小时,在湿氢中脱碳速度加快,含水量增加,产生燃烧产物。因此,在非氧化性气体炉中加热时,当炉内气体含有较多H2O2时,也可能导致脱碳;当α过大时,碳层的深度会由于形成的氧化物而减小,从而阻碍碳的扩散。在中性介质中加热,至少可以脱碳。
(d)防止脱碳的对策。
主要有以下几个方面:
1),尽可能降低加热温度和高温停留时间,合理选择加热速度,缩短加热时间;
2)原因和控制气氛是温暖的,显示中性或保护气体加热。不使用特殊数量的毛炉(脱氧盐浴炉加热的脱碳倾向小于普通箱式炉加热);
3)在热压过程中,如果生产中断,由于一些偶然因素,要降低烘箱温度恢复生产。如果停顿时间很长,应该将坯料从炉中取出并随炉冷却;
4)冷变形尽可能减少中间退火次数,降低中间退火温度,或替代高温退火进行软化回火。中间退火或软化回火加热保护介质;
5)加热到高温时,对钢材表面进行覆盖和涂漆,防止氧化和脱碳;
6)正确操作,增加工件的加工余量,使脱碳层在加工过程中完全去除。
脱碳
弛放气脱碳过程中,从混合气体中除去二氧化碳,主要见于合成氨生产中的原料气或合成反应中的气体处理。除去二氧化碳原料气的方法分为三类。
(1)物理吸附法是先去除二氧化碳减压后的中水。这种方法设备简单,但二氧化碳净化程度差,出口处二氧化碳去除率一般不到2%(体积),耗电量也高。与甲醇洗涤、碳酸丙烯酯和聚乙二醇二甲醚开发的加压水脱碳法相比,在过去的20年中,它们的高纯度、低能耗以及回收二氧化碳、脱除硫化氢和任选脱碳的纯度优势的方法在工业上得到广泛应用。
(2)化学吸收吸收的作用是容易再生能量,去除硫化氢。乙醇胺催化热钾碱水的主要方法。后期脱碳反应:
K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3
为了提高二氧化碳的吸收率和碳酸钾溶液的再生,加入一些无机或有机物质作为活化剂,并加入缓蚀剂以减少设备的腐蚀。在广泛的行业中使用了许多方法(表5-9)。表5-9
方法的名称
吸收脱碳抑制剂
改良砷苏打(有毒溶液)
甘氨酸法
改进的热苏打水
催化热碱
法律
三氧化二砷
甘氨酸
硼酸二乙醇胺二乙醇胺-三氧化二砷
氧化钒
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氧化钒
另外,氨吸收法。在氨的过程中,二氧化碳从转化的气体中被除去,而被加工成碳酸氢铵的氨保留在氨中。
(3)物理化学吸收法,吸收乙醇胺和四氢噻吩二氧化物(也叫环丁砜)混合溶液中的四氢噻吩砜的方法。四氢噻吩二氧化物是物理吸收,乙醇胺是化学吸收剂,因此,这种方法是一种物理和化学作用相结合的脱碳方法。