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許(xǔ)多鋼製品的使用壽命與鋼製品的表麵脫碳程度(dù)有關。例如,鋼絲繩的使用(yòng)壽(shòu)命主要取決於它的疲勞強度與耐磨性,如果鋼(gāng)絲繩表麵脫碳超標,就會減少(shǎo)表層中作為強(qiáng)化相和耐磨相的碳化物,因而將直接影響這兩項使用性能。此外,工具鋼、軸承鋼的表麵脫(tuō)碳層如不清除幹(gàn)淨,將使工具鋼、軸承鋼表麵層硬度和耐磨性降低,並且在淬火時,由於裏外層體(tǐ)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是生(shēng)產工藝中應該注意的一個問題(tí)。國(guó)外進口盤(pán)條的脫碳(tàn)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(pǐn)脫碳層平均深度超過0.05mm。需要采取措施來(lái)改變這種狀(zhuàng)況。 解決表麵脫碳問題(tí),關鍵在熱處理工序(xù)上。由於脫碳與鋼絲的氧化是同時進行的,因此,隻要在熱(rè)處理過程中盡量使鋼(gāng)絲少與空氣接觸就可達到(dào)改善脫碳的(de)目的。例如,美國彈(dàn)簧(huáng)鋼絲公司(sī)采(cǎi)用雙鉛槽油淬回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(yè)中通過,實現奧氏(shì)體化,然後進入油槽中淬火,再(zài)進入(rù)第二(èr)個(gè)熔融鉛槽回火(482℃)。由(yóu)於鋼絲在熔融鉛中不與空氣接觸(chù),有效避免了脫碳。采用這(zhè)種(zhǒng)工(gōng)藝需要解決的主要問題是如何防止鉛塵(chén)汙染。 造成表麵脫碳(tàn)的氣氛主要是氧氣、水蒸氣(qì)及二氧化碳等氧化性氣(qì)體。當這些氧化性氣體與受熱鋼絲表(biǎo)麵接觸(chù)時,氧化與脫碳同時發生;由於(yú)鐵中的固溶碳(tàn)與這些氣體(tǐ)的(de)親合力比較(jiào)大(dà),所以表麵上的碳先脫(tuō)掉了。上述這些(xiē)氣體一般是從爐外帶進去的;鋼製品表麵(miàn)的(de)氧化鐵皮、鐵鏽以及(jí)冷拔後鋼絲表麵上的(de)殘留物,入爐加熱後(hòu)也(yě)會分解,反應生成一些氧化性氣體。我們(men)可以有目的地控製爐內氣氛,使之處(chù)於還(hái)原性狀態,就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,既不氧化也不脫碳;在二氧化碳比例超過平(píng)衡點時,發生氧化和(hé)脫碳;低於平衡(héng)點時則不發生氧化和脫碳。平衡點(diǎn)的具體數值要根據(jù)鐵的含碳量和溫度來計算。 此外,向爐內噴(pēn)吹中性的保護性氮氣也是一種有效(xiào)措施。氮氣(qì)進(jìn)入爐(lú)內可以驅散某些區段的氧化性氣氛,同時可以保持爐內正(zhèng)壓,阻止(zhǐ)空氣滲入,減輕或避(bì)免(miǎn)鋼(gāng)件脫碳。 |
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