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許多鋼製品的使用壽命與鋼製品的表麵脫(tuō)碳程度有關。例如,鋼絲(sī)繩的使用(yòng)壽命主(zhǔ)要取決於它(tā)的疲勞強度與耐磨性,如果鋼絲繩表麵脫碳超標,就會減少表層中作為強化相和耐磨相的碳化物,因而(ér)將直接影響這(zhè)兩項使用性能。此外,工具鋼、軸承鋼的(de)表麵脫碳層如不清除幹淨,將使工具鋼、軸承鋼表麵層硬度和耐磨性降低,並且在淬(cuì)火時,由於裏外(wài)層體(tǐ)積變化不同而使工件表(biǎo)麵形成裂紋。因此,如何防止鋼製品的表麵脫碳是生產工藝中應該注意的一(yī)個問題。國外進口盤(pán)條的脫碳(tàn)層為0.02~0.04mm,日本神戶的盤條表麵可以(yǐ)做到無脫碳,而國內同類產品脫碳層平均深度超過0.05mm。需要采取措施來(lái)改變這(zhè)種狀況。 解決表麵脫碳問題,關鍵在熱處理工序上。由於脫碳與鋼絲的氧化是同時(shí)進行的,因此,隻要在(zài)熱處理過程中盡量使鋼絲少與空氣接觸就可達到(dào)改善脫碳(tàn)的目的。例(lì)如,美國彈簧鋼絲公司采用雙鉛槽油淬回(huí)火來處理氣門簧用鋼絲,取得了理想效果。該生產流程是:第一個(gè)熔融鉛槽起鋼(gāng)絲奧氏體化作用,預先將鉛液加熱到871℃,鋼絲在鉛液中通過,實現奧氏(shì)體(tǐ)化,然後進入(rù)油槽中淬火,再進入第(dì)二個熔融鉛槽回火(482℃)。由(yóu)於鋼絲在熔融鉛中不與空氣接觸,有效避免了脫碳。采用這種工藝需要解(jiě)決的主要(yào)問(wèn)題是如何防止鉛塵汙染。 造成表麵脫碳的氣氛主要是氧氣、水蒸氣及二氧(yǎng)化碳等氧化性(xìng)氣體。當這些氧化性氣體與受(shòu)熱鋼絲表麵接觸時,氧化與脫碳同時發生;由於鐵中的固溶碳與這些氣體(tǐ)的親合力比較大,所(suǒ)以表(biǎo)麵上的碳先脫(tuō)掉了。上述這些氣體一般是(shì)從爐外帶進去的(de);鋼製品表麵的氧化鐵皮、鐵鏽以及冷拔後鋼絲表麵(miàn)上的殘(cán)留物,入爐加熱後也會分解,反應生成一些氧化性氣體。我們可以有目的地控製爐內氣氛(fēn),使之處於還原(yuán)性狀態,就(jiù)能有效避免表麵脫碳。例如,控製爐內二氧化碳與一氧化碳的比例,在平衡點時,既(jì)不氧化也不脫碳;在二氧化碳比例超過平衡點時,發生氧(yǎng)化和脫碳;低於平衡(héng)點(diǎn)時則不發(fā)生氧(yǎng)化和脫碳。平(píng)衡(héng)點的具體數值要根據鐵(tiě)的含碳量和溫度來計算(suàn)。 此外,向爐內噴吹中性的(de)保護性氮氣也是一種有效措施。氮氣進入爐內可以驅散某些區段(duàn)的(de)氧化性氣氛,同(tóng)時可以保持爐內正壓,阻止空氣(qì)滲入,減輕或避免鋼件脫(tuō)碳。 |
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