Обезуглероживание

Одновременно с окислением происходит окисление углерода (С) поверхностного слоя стали – обезуглероживание. Если скорость окисления стали больше скорости обезуглероживания, то обезуглероживания слоя не образуется. При большой скорости обезуглероживания под слоем окалины обнаруживается обезуглероживающий слой.

Обезуглероживание стали приводит к изменению механических свойств металла. Сталь с обезуглероженной поверхностью характеризуется малой сопротивляемостью против статических нагрузок, более низким пределом усталости и наблюдается склонность к короблению. Наиболее подвержены обезуглероживанию инструментальные стали (У7, У8), шарикоподшипниковые и др.

Обезуглероживанию способствуют H₂O, CO₂, H₂, О, O₂.

Реакции обезуглероживания металла, содержащего карбиды железа (Fe₃C) в металле могут идти по следующему процессу:

Fe₃C + H₂O = 3Fe + CO+ H₂

Fe₃C + CO₂ = 3Fe + 2CO

2Fe₃C + O₂ = 6Fe +2CO

Fe₃C + 2H₂ = 3Fe + СН₄

Наиболее обезуглероживающей средой служит водяной пар, затем H₂, O₂ и CO₂.

С повышением температуры и содержания углерода глубина обезуглероживания увеличивается. Решающее влияние на глубину обезуглероживания прокатного или тянутого металла оказывает степень обжатия. Чем больше обжатие и увеличение удельной поверхности изделия, тем меньше глубина обезуглероживания конечного продукта прокатки.

Si, Ni,V не оказывают существенного влияния на обезуглероживание.

Способствуют обезуглероживанию из легирующих элементов: Al, Co, W.

Задерживают процесс обезуглероживания Cr, Mn.

Дата добавления: 2014-01-07