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鋼鐵加熱時氣體腐蝕的形式

鋼鐵加熱時氣體腐蝕的形式
鋼鐵材料在加熱過程中的氣體腐蝕可以有多種形式。
1、脫碳    鋼在加熱過程中表層的碳與加熱介質中的脫碳氣體(O2、CO2、H2O、H2)相互作用,使鋼的表面失去一部分碳,含碳量降低的現象。脫碳也是材料的氧化過程。當爐溫在700~850℃存在大量脫碳氣氛時容易發生,這是由于此時鋼中的碳的擴散速度大于鐵表面氧化速度所產生的結果。
2、氧化    材料中的金屬元素在加熱過程中與氧化性氣氛發生作用,形成金屬氧化物層(氧化皮)的一種現象。在600℃以上加熱普通鋼鐵時,氧化膜不斷增厚,氧化物晶格中積累的彈性應力場使膜與基體的定向關系破壞,并使氧化膜與工件發生開裂、剝離。金屬的氧化過程往往伴隨著表層的脫碳。當氧化速度很大時脫碳作用不明顯。
3、內氧化    在合金內部沿晶界形成氧化物或脫碳區的現象,其深度可達十幾個 。金屬材料中形成內氧化的傾向與合金中的組元和氧的親和力大小有關。在鋼鐵材料中內氧化也是往往發生的,特別是在氣體滲碳及碳氮共滲層中常常出現由于內氧化形成的組織缺陷。如內氧化將在滲碳層中形成反常組織,在滲碳體網的周圍由于脫碳而形成了異常的自由鐵素體網絡。
4、生鐵腫脹    鑄鐵在氧化性介質中加熱產生嚴重的晶間氣體腐蝕,此時強烈地沿著表層下面的晶界及沿石墨夾雜物進行氧化。因氧化物體積大,使工件的線膨脹率增大,*高可達12~15%而形成生鐵腫脹現象,它也可以看成是一種內氧化。
上述的這幾種缺陷超過允許的限度時,將嚴重影響使用性能,甚至造成不可挽救的廢品。這些缺陷受到加熱介質的成分、加熱溫度、加熱方式等的影響,同時也和金屬材料的成分及表面加工狀態有關。