Dekarbonizacija se odnosi na pojavu da se sadržaj ugljika na površini čeličnog materijala smanjuje kada se zagrijava. Bit dekarbonizacije je da C element u čeličnom materijalu reagira s H elementom ili O elementom na visokoj temperaturi da nastane CH4 ili CO. Proces dekarbonizacije uključuje difuziju O elementa u unutrašnjost čeličnog materijala i difuziju C elementa u vanjske strane čeličnog materijala, tako da se dekarbonizacijski sloj može formirati samo kada je brzina dekarbonizacije veća od brzine oksidacije. Kada je stopa oksidacije čeličnog materijala velika, fenomen dekarbonizacije neće biti očit, a dekarbonizacijski sloj će se oksidirati kako bi se formirala oksidna koža, ali u atmosferi relativno slabe oksidacije, može formirati očitiji sloj duboke dekarbonizacije.
Dekarbonizacija je gubitak ugljika na površini čelika, koji se općenito dijeli na dvije vrste
① Djelomična dekarbonizacija
(2) Potpuna dekarbonizacija (sadržaj ugljika u površinskom sloju uzorka čelika manji je od maksimalne topljivosti ugljika u feritu)
(Napomena: samo feritno tkivo postoji u potpuno dekarboniziranom sloju.)
Za veliku većinu čeličnih materijala, fenomen dekarbonizacije će dovesti do pogoršanja performansi čeličnih materijala, tako da se dekarbonizacijski sloj smatra nedostatkom čeličnih materijala, posebno za neke posebne čelike (kao što su alatni čelik, čelik za ležajeve, brzorezni čelik itd.), dekarbonizacijski sloj ozbiljno utječe na njegovu izvedbu. Sadržaj ugljika u dekarboniziranom sloju prema kemijskom sastavu manji je od onog u normalnom tkivu, količina cementacije (Fe3C) u dekarboniziranom sloju na metalografiji manja je od one u normalnom tkivu, a čvrstoća i tvrdoća mehanička svojstva dekarboniziranog sloja niža su nego kod normalnog tkiva.
Određivanje dekarboniziranog sloja
Izbor metode i njezina točnost ovise o stupnju dekarbonizacije, mikrostrukturi, sadržaju ugljika i obliku komponenata.Općenito se određuje metalografskom metodom, metodom tvrdoće, kemijskom ili spektroskopskom metodom.Specifični detalji na koje se možete obratiti: GB/T 224-2008 standard za određivanje dubine sloja za dekarbonizaciju čelika
Određivanje UKUPNOG dekarboniziranog sloja - U srednje ugljičnom čeliku i niskolegiranom čeliku, razlikuje se po relativnoj količini promjene u sastavu ferita i drugih tkiva.Udaljenost od površine do točke u kojoj se tkivo ne može razlikovati od tkiva matriksa mjeri se pomoću mikrometarskog okulara ili izravno na brušenom staklenom ekranu mikroskopa.Za svaki uzorak, unutar vidnog polja u dubokom ravnomjernom području dekarbonizacije, potrebno je izvršiti nekoliko mjerenja nasumično (najmanje 5 puta), a prosječna vrijednost tih mjerenja uzima se kao ukupna dubina sloja dekarbonizacije.Za alatni čelik, čelik za ležajeve i čelik za opruge, dubina dekarboniziranog sloja mjeri se kao ukupna dubina dekarboniziranog sloja.
Određivanje POTPUNOG DEKARBONIZACIJSKOG SLOJA -- POTPUNI DEKARBONIZACIJSKI SLOJ odnosi se na površinu uzorka nakon deKARbonizacije cijele FERITNE organizacije, stoga se mjerenje treba mjeriti od površine do prisutnosti ceMENTIte-a ili PEARlita na toj točki, ili mjerenje stvaranje potpune propusnosti feRItske organizacije za dubinu sloja pune dekarbonizacije.
Učinak dekarboniziranog sloja na performanse procesa
(1) Nakon što se na površini čeličnog materijala formira dekarbonizacijski sloj, zbog razlike između površinske i unutarnje strukture čeličnog materijala i razlike u njegovu linearnom koeficijentu širenja, transformacija i promjena volumena različitih tkiva u proces kaljenja će proizvesti veliki unutarnji stres, a stvaranje dekarbonizacijskog sloja će dovesti do smanjenja čvrstoće čelične površine. U procesu daljnje obrade, površina dijelova može biti napuknuta.
(2) Za čelične materijale koji zahtijevaju toplinsku obradu kaljenja, sadržaj ugljika se smanjuje nakon što se na površini formira dekarbonizacijski sloj, a kaljeni martenzit ne može se transformirati ili se ne može potpuno transformirati, što rezultira tvrdoćom i čvrstoćom čeličnih materijala ne može ispuniti zahtjeve, a oštećenje od zamora kontakta lako se javlja u procesu uporabe.
(3) Dekarbonizacijski sloj čeličnog materijala dovodi do smanjenja njegove čvrstoće na zamor, a pojava oštećenja od preuranjenog zamora dogodit će se u procesu korištenja obrađenih dijelova i komponenti.
(4) dekarbonizacijski sloj (crni dio) formiran na površini dijelova nije obrađen, što će dovesti do smanjenja performansi dijelova; Ako je dubina sloja za dekarbonizaciju manja od dodatka za obradu, može se potpuno odrezati prilikom strojne obrade, bez utjecaja na performanse dijelova; Ako je dubina dekarboniziranog sloja veća od dodatka za obradu, on se ne može u potpunosti odrezati tijekom mehaničke obrade (dio dekarboniziranog sloja se zadržava), što pogoršava performanse dijelova. Zbog nepravilnog procesa kovanja, dekarbonizacijski sloj na površini dijelova pojavljuje se fenomen lokalne akumulacije, au procesu obrade ne može se potpuno odrezati dekarbonizacijski sloj, zadržani dekarbonizacijski sloj dovest će do nejednakih performansi dijelova , ozbiljno može dovesti do otpada dijelova.
Mjere za sprječavanje dekarbonizacije
(1) U procesu zagrijavanja dijelova pokušajte smanjiti temperaturu zagrijavanja i smanjiti vrijeme zagrijavanja na visokoj temperaturi, odrediti razumnu brzinu zagrijavanja i skratiti ukupno vrijeme zagrijavanja.
(2) Dizajnirajte peć za grijanje s posebnom funkcijom, strogo kontrolirajte atmosferu grijanja u peći za grijanje, tako da je plin u peći neutralan, sa zaštitnim učinkom.
(3) U procesu toplinske obrade, ako je zaustavljena zbog nekih posebnih razloga, temperaturu peći za zagrijavanje treba sniziti i pričekati nastavak obrade i proizvodnje. Ako je vrijeme zaustavljanja predugo, materijale koji se griju moraju se izvaditi ili ohladiti pomoću peći za grijanje.
(4) u procesu obrade hladnom deformacijom treba pokušati kontrolirati broj žarenja u srednjem procesu i smanjiti temperaturu žarenja, ako je potrebno, može se izvršiti tretman omekšavanja i kaljenja, kako bi se smanjilo stvaranje sloja za dekarbonizaciju, žarenje i omekšavanje kaljenje postupci toplinske obrade moraju se provoditi u zaštitnom mediju.
(5) Kada se zagrijava na visokoj temperaturi, površina čeličnog materijala može se pokriti ili premazati zaštitom kako bi se spriječila oksidacija i dekarbonizacija čeličnog materijala.
(6) Odaberite ispravan rad pri obradi čeličnih materijala (kao što je povećanje dopuštenja strojne obrade dijelova) kako biste osigurali da se proizvedeni dekarbonizirani sloj može potpuno odrezati.
