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許(xǔ)多(duō)鋼製品(pǐn)的使用壽命與鋼製品的表麵脫碳程度有關(guān)。例(lì)如,鋼絲繩的使用壽命主要(yào)取決於它的(de)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,因而將直接影響(xiǎng)這兩項使用性能。此外,工具鋼、軸承鋼的表麵脫碳層如不清(qīng)除幹淨,將使工(gōng)具鋼、軸承鋼表麵層硬度和耐磨性降低,並且在淬(cuì)火時(shí),由於裏(lǐ)外層體積變化不同而使工件表麵形成裂紋。因此,如何防止鋼製品的表麵脫碳(tàn)是生產工藝中應該注意的一個問題。國外進口盤(pán)條的脫碳層為0.02~0.04mm,日本(běn)神戶的盤條表麵可以做到無脫碳,而國內同類產品脫碳層平均深度超過0.05mm。需要采取措施來改變這種(zhǒng)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(de)氧化是同時進行的,因此,隻要在熱處理過程(chéng)中盡量使(shǐ)鋼絲少與空氣接觸就可達到改善脫碳的目的。例(lì)如,美國彈簧(huáng)鋼絲公司采用(yòng)雙鉛槽油淬回火來處理氣門簧用鋼絲,取得了理想效果(guǒ)。該生產流程是:第一個熔融鉛槽起鋼絲奧氏體化作用,預先將鉛液加熱到871℃,鋼絲在鉛液中通過,實現奧氏體化(huà),然(rán)後進入油槽中淬火,再(zài)進入第二個熔(róng)融(róng)鉛槽回火(482℃)。由於鋼絲在熔融(róng)鉛中(zhōng)不與空氣接觸,有效避(bì)免了脫碳。采用(yòng)這種工藝(yì)需要(yào)解決的主要問題是如何防止鉛塵汙染。 造成表麵脫碳的氣氛(fēn)主要是氧氣、水蒸氣及二(èr)氧化碳等氧化性氣體。當這些氧化性氣體與受熱鋼絲表麵接觸時,氧化與脫碳同時(shí)發生(shēng);由於鐵中的固溶碳(tàn)與這些氣體的親合力比較大,所以表麵上的碳先脫掉了。上(shàng)述這些氣體一般是從爐外帶進去的;鋼製品表麵的氧化鐵皮(pí)、鐵鏽以及冷拔後鋼(gāng)絲表麵(miàn)上的殘留物,入爐加熱後也會(huì)分(fèn)解(jiě),反(fǎn)應生成一些氧(yǎng)化性氣體。我們可以有目的地控製爐內氣氛,使之處於還原性狀態,就能有效避免表麵(miàn)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,既不氧化也不脫碳;在二氧化碳比例超過平衡點時,發生氧化和脫碳;低於平衡點時(shí)則不發生氧(yǎng)化和(hé)脫碳。平衡點(diǎn)的(de)具體數值要根據鐵的含碳量和溫(wēn)度來計算。 此外,向爐內噴吹中性(xìng)的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)的氧化性氣(qì)氛,同時可以保持爐內正壓,阻止空氣(qì)滲入,減輕或避免(miǎn)鋼件脫碳。 |
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