NM400耐磨钢板脱碳原因分析及改善措施.pdfVIP

侯登义等 NM400耐磨钢板脱碳原因分析及改善措施 2015年第2期 缘至硬度稳定值的垂直距离是0．9mm，说明此钢的 中，为了保证生产效率，大多钢厂并不是根据每个 脱碳层深度为0．9mm。 钢种的实际情况细化保温时间，而是从方便操作的 角度 固化常规时间，这种做法会不同程度地牺牲某 些特殊钢的品质，应避免。 4．3 化学成分 单从钢 的化学成分因素分析，钢 中含碳量越 高，钢板和气氛之间的浓度梯度越大，扩散的趋势 变大，发生脱碳的概率就越大，脱碳的速度越快，从 图3 钢板缺陷位置金相组织 而脱碳层增大。此外若钢中含有Cr、Mo等碳化物形 4 缺陷原因分析 成元素时，可以适当降低碳元素的扩散系数，Ni也 能阻碍碳的扩散，减小钢的脱碳倾向臼，有些研究还 4．1 淬火温度 发现，硅和铝也能增加脱碳倾向。因此，减少碳含 钢在加热时，表层的碳与介质 中的氧、氢、二氧 量能明显降低脱碳问题，但钢种成分设计是个系统 化碳及水蒸气等发生反应 ，降低了表层碳浓度。脱 工程 ，还需要照顾到力学性能、工艺性能与制造成 碳钢在淬火后，表面硬度、疲劳强度、耐磨性降低， 本。因此采用多元复合合金化设计，严格窄成分控 严重时甚至容易产生裂纹n。C的扩散一般只在高 制，确保成分偏差是改善钢板脱碳的有效途径。 温下进行，超过930℃，C在Fe中的扩散系数将激增 4．4 加热炉碳势 2．57倍，同时，脱碳过程均为吸热反应，提高温度会 钢板在淬火加热时，燃料成分、燃烧条件及温 加速反应向右进行。为了验证该规律 ，在保温时问 度的综合作用使燃烧产物中含有不同气体，构成不 均相同的条件下，选取数块 14mm厚钢板试样采用 同的炉内气氛，一般是H：0、CO：、0：、H等。钢在水 不同淬火温度进行热处理试验 ，最后检验脱碳层厚 蒸气、空气和二氧化碳中加热时的脱碳速度依次逐 度 ，结果见表3。可见 ，淬火温度越高，碳的扩散速 步增大，但随着气氛碳势的增加，碳势分布变的平 度越高，相应脱碳层厚度增大，并且硬度的不均匀 缓，脱碳速度先快后慢，脱碳层厚度最后趋于稳定， 性越明显。一般情况下淬火温度的选择都是靠经 这是因为碳势的增加使得钢材和气氛之间的浓度 验公式来确定，大都是在A，以上30～50℃，但根据 梯度减小 ，扩散的趋势减小 ，从而脱碳的速率减 现场经验及试验结果，依此制定的淬火温度偏高。 小。因此气氛含碳量增加，能有效减缓脱碳反应的 表 3 NM400钢板在不同淬火温度下的脱碳层厚度 发生，若能够通过改变气体气氛，以通人还原性含 碳保护气体或者非氧