Декарбонизацията се отнася до явлението, че съдържанието на въглерод върху повърхността на стоманения материал намалява, когато се нагрява. Същността на декарбонизацията е, че C елементът в стоманения материал реагира с H елемента или O елемента при висока температура, за да образува CH4 или CO. Процесът на декарбонизация включва дифузия на O елемент във вътрешността на стоманения материал и дифузия на C елемент към външната страна на стоманения материал, така че декарбонизиращият слой може да се образува само когато скоростта на декарбонизация е по-голяма от скоростта на окисление. Когато степента на окисляване на стоманения материал е голяма, феноменът на декарбонизация няма да е очевиден и декарбонизиращият слой ще се окисли, за да образува оксидна обвивка, но в атмосферата на относително слабо окисление може да образува по-очевиден дълбок декарбонизиращ слой.
Декарбонизацията е загубата на въглерод върху повърхността на стоманата, която обикновено се разделя на два вида
① Частична декарбонизация
(2) Пълна декарбонизация (съдържанието на въглерод в повърхностния слой на стоманената проба е по-ниско от максималната разтворимост на въглерод във ферит)
(Забележка: В напълно декарбонизирания слой съществува само феритна тъкан.)
За по-голямата част от стоманените материали феноменът на декарбонизация ще доведе до влошаване на характеристиките на стоманените материали, така че декарбонизиращият слой се счита за дефект на стоманените материали, особено за някои специални стомани (като инструментална стомана, лагерна стомана, бързорежеща стомана и т.н.), декарбонизиращият слой сериозно влияе върху неговата производителност. Съдържанието на въглерод в декарбонизирания слой върху химическия състав е по-ниско от това на нормалната тъкан, количеството на циментация (Fe3C) в декарбонизирания слой върху металографията е по-малко от това на нормалната тъкан, а здравината и твърдостта на механичните свойства на декарбонизирания слой са по-ниски от тези на нормалната тъкан.
Определяне на декарбонизиран слой
Изборът на метод и неговата точност зависи от степента на декарбонизация, микроструктурата, въглеродното съдържание и формата на компонентите.Обикновено се определя чрез металографски метод, метод на твърдост, химичен или спектроскопски метод.Специфични подробности, на които можете да се обърнете: GB/T 224-2008 стандарт за определяне на дълбочината на декарбонизиращия слой на стомана
Определяне на ОБЩОТО ДЕБОНИЗИРАН СЛОЙ - В средно въглеродна стомана и ниско легирана стомана, той се отличава с относителното количество промяна в състава на ферит и други тъкани.Разстоянието от повърхността до точката, където тъканта е неразличима от тъканта на матрицата, се измерва с помощта на микрометърен окуляр или директно върху шлифования екран на микроскопа.За всяка проба, в рамките на зрително поле в дълбока равномерна зона на декарбонизация, трябва да се направят няколко измервания на случаен принцип (най-малко 5 пъти) и средната стойност на тези измервания се приема като обща дълбочина на декарбонизиращия слой.За инструментална стомана, лагерна стомана и пружинна стомана дълбочината на декарбонизирания слой се измерва като общата дълбочина на декарбонизирания слой.
Определяне НА СЛОЯ НА ПЪЛНАТА ДЕКАРБОНИЗАЦИЯ -- Слоят на ПЪЛНАТА ДЕКАРБОНИЗАЦИЯ се отнася до повърхността на пробата след декарбонизацията на цялата ФЕРИТНА организация, следователно измерването трябва да се измерва от повърхността до наличието на цимент или PEARlite в тази точка или измерване на производството на пълна пропускливост на феритна организация за дълбочината на пълния декарбонизиращ слой.
Ефект на декарбонизирания слой върху производителността на процеса
(1) След като декарбонизиращият слой се образува върху повърхността на стоманения материал, поради разликата между повърхностната и вътрешната структура на стоманения материал и разликата в неговия коефициент на линейно разширение, трансформацията и промяната на обема на различните тъкани в процесът на охлаждане ще доведе до огромно вътрешно напрежение и образуването на декарбонизиращ слой ще доведе до намаляване на якостта на стоманената повърхност. В процеса на по-нататъшна обработка повърхността на частите може да бъде напукана.
(2) За стоманени материали, изискващи охлаждаща топлинна обработка, съдържанието на въглерод намалява след образуването на декарбонизиращия слой на повърхността и охладеният мартензит не може да бъде трансформиран или не може да бъде напълно трансформиран, което води до твърдостта и здравината на стоманените материали не може да отговори на изискванията и повредата от контактна умора лесно се появява в процеса на употреба.
(3) Декарбонизиращият слой на стоманения материал води до намаляване на неговата якост на умора и явлението преждевременна умора ще възникне в процеса на използване на обработените части и компоненти.
(4) декарбонизиращият слой (черна част), образуван на повърхността на частите, не е обработен, което ще доведе до намаляване на производителността на частите; Ако дълбочината на декарбонизиращия слой е по-малка от допустимата обработка, той може да бъде напълно отрязан при обработка, без да се засяга работата на частите; Ако дълбочината на декарбонизирания слой е по-голяма от допустимата обработка, той не може да бъде напълно отрязан по време на механична обработка (част от декарбонизирания слой се запазва), което влошава работата на частите. Поради неправилния процес на коване, декарбонизиращият слой на повърхността на частите се появява локално натрупване и в процеса на обработка не може да се отреже напълно декарбонизиращият слой, задържаният декарбонизиращ слой ще доведе до неравномерно представяне на частите , сериозно може да доведе до скрап на частите.
Мерки за предотвратяване на декарбонизацията
(1) В процеса на нагряване на части, опитайте се да намалите температурата на нагряване и да намалите времето за нагряване при висока температура, определете разумна скорост на нагряване и съкратете общото време на нагряване.
(2) Проектирайте нагревателна пещ със специална функция, стриктно контролирайте отоплителната атмосфера в нагревателната пещ, така че газът в пещта да е неутрален, със защитен ефект.
(3) В процеса на термична обработка, ако е спрян поради някакви специални причини, температурата на нагревателната пещ трябва да се понижи, за да се изчака възобновяването на обработката и производството. Ако времето за спиране е твърде дълго, материалите за нагряване трябва да бъдат извадени или охладени с нагревателната пещ.
(4) в процеса на обработка на студена деформация трябва да се опита да контролира броя на отгряванията в средния процес и да намали температурата на отгряване, ако е необходимо, може да бъде омекотяваща и темперираща обработка, за да се намали образуването на декарбонизиращ слой, отгряване и омекване темпериране операциите по топлинна обработка трябва да се извършват в защитната среда.
(5) Когато се нагрява при висока температура, повърхността на стоманения материал може да бъде добавена с покритие или защита на покритието, за да се предотврати окисляването и декарбонизацията на стоманения материал.
(6) Изберете правилната операция, когато обработвате стоманени материали (като например увеличаване на допуска за обработка на части), за да сте сигурни, че полученият декарбонизиран слой може да бъде напълно отрязан.
