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碳含量变化对钢金属材料生产带来哪些影响

碳含量的变化对钢金属材料有明显的影响;除了随着碳含量的变化而发生的明显的化学变化外,钢金属材料的机械性能也发生了重要的变化。碳含量影响钢金属材料的硬度、强度、抗裂性和可成形性等。碳含量的减少通常是由脱碳现象引起的。当钢金属材料暴露在不同类型的加工和制造过程中时,了解其脱碳量是至关重要的。

电热合金


脱碳是指降低钢金属材料中的碳含量。当钢金属材料被加热到再结晶温度的下限(通常是700摄氏度左右)以上时,通常会发生这种情况。当钢金属材料被提升到这个温度,暴露在氢和氧等气体中,钢金属材料的碳与这些气体结合,使钢金属材料中的碳减少。由于这些气体只与钢金属材料的表面接触,所以脱碳通常主要发生在钢金属材料的最外层。碳的减少导致抗拉强度、疲劳强度和硬度的损失。


如何防止脱碳,脱碳可能是有害的,但很容易控制或消除。防止脱碳发生的一种方法是防止其达到再结晶温度。这阻止了碳从钢金属材料的表面迁移到周围气体的能力。由于钢金属材料有时必须加热到这个温度,另一种防止脱碳的方法是向钢金属材料的周围充满不和碳发生反应的气体。用于这种预防方法的常用气体包括氩气和氮气,尽管需要进行进一步的研究以确定在给定的应用中使用哪种气体是最好的。

如何去除脱碳


如果无法防止脱碳,仍然可以通过几种方法去除脱碳。去除脱碳的一种方法是完全去除脱碳物质。这可以通过铣削,磨削,或各种其他加工过程。另一种消除脱碳的流行方法是将失去的碳还原到钢金属材料基板上。这可以通过将钢金属材料加热到其再结晶温度并在其周围区域注入碳氢化合物来实现。当这样做时需要小心,以确保适量的碳返回到钢金属材料的表面。

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脱碳不能仅仅通过视觉手段得到充分的检验。为了准确地确定钢金属材料的脱碳量,必须使用合适的工具。测量脱碳的一种快速方法是测量钢金属材料的硬度。如果可能的话,在热处理之前和之后通过比较硬度的差异来显示脱碳的程度。切割一个标本,抛光它,然后在显微镜下观察它是另一种获得脱碳量的准确描述的方法。该方法还可以向观察者显示脱碳的深度。

故意脱碳


虽然无意的脱碳可能对钢金属材料铁有害,但在某些情况下,有目的的脱碳是有好处的。由于在脱碳过程中碳含量降低,钢金属材料的表面硬度降低,所以脱碳可以提高切削性能。它也可以改善钢金属材料表面的成形性。由于脱碳的相关风险,应进行适当的研究和测试,以确保有意脱碳是适当的。


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