Decarbonization หมายถึงปรากฏการณ์ที่ปริมาณคาร์บอนบนพื้นผิวของวัสดุเหล็กลดลงเมื่อถูกทำให้ร้อน สาระสำคัญของการลดคาร์บอนคือองค์ประกอบ C ในวัสดุเหล็กทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบ H หรือองค์ประกอบ O ที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้าง CH4 หรือ CO กระบวนการแยกคาร์บอนออกรวมถึงการแพร่กระจายขององค์ประกอบ O ไปยังด้านในของวัสดุเหล็กและการแพร่กระจายขององค์ประกอบ C ไปยัง ด้านนอกของวัสดุเหล็ก ดังนั้นชั้น decarbonization สามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่ออัตราการขจัดคาร์บอนออกซิเดชันมากกว่าอัตราการออกซิเดชันเท่านั้น เมื่ออัตราการออกซิเดชันของวัสดุเหล็กมีขนาดใหญ่ ปรากฏการณ์ decarbonization จะไม่ชัดเจน และชั้น decarbonization จะถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้างผิวออกไซด์ แต่ในบรรยากาศของการเกิดออกซิเดชันที่ค่อนข้างอ่อนแอ สามารถสร้างชั้น decarbonization ที่ลึกยิ่งขึ้นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น
Decarbonization คือ การสูญเสียคาร์บอนบนพื้นผิวของเหล็ก ซึ่งโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 ประเภท
① การแยกคาร์บอนบางส่วน
(2) decarbonization อย่างสมบูรณ์ (ปริมาณคาร์บอนในชั้นผิวของตัวอย่างเหล็กต่ำกว่าความสามารถในการละลายสูงสุดของคาร์บอนในเฟอร์ไรท์)
(หมายเหตุ: มีเพียงเนื้อเยื่อเฟอริติกเท่านั้นที่มีอยู่ในชั้นดีคาร์บอนไนซ์อย่างสมบูรณ์)
สำหรับวัสดุเหล็กส่วนใหญ่ ปรากฏการณ์ decarbonization จะนำไปสู่การเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพของวัสดุเหล็ก ดังนั้นชั้น decarbonization ถือเป็นข้อบกพร่องของวัสดุเหล็ก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเหล็กพิเศษบางชนิด (เช่น เหล็กกล้าเครื่องมือ เหล็กกล้าแบริ่ง เหล็กกล้าความเร็วสูง ฯลฯ ) ชั้น decarbonization ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพอย่างจริงจัง ปริมาณคาร์บอนของชั้น decarbonized บนองค์ประกอบทางเคมีนั้นต่ำกว่าของเนื้อเยื่อปกติ ปริมาณของการประสาน (Fe3C) ในชั้น decarbonized บนโลหะนั้นน้อยกว่าของเนื้อเยื่อปกติ และความแข็งแรงและความแข็งของ ชั้น decarbonized บนคุณสมบัติทางกลต่ำกว่าเนื้อเยื่อปกติ
ความมุ่งมั่นของชั้น decarbonized
การเลือกวิธีการและความแม่นยำขึ้นอยู่กับระดับของการแยกคาร์บอนออกจากร่างกาย โครงสร้างจุลภาค ปริมาณคาร์บอน และรูปร่างของส่วนประกอบโดยทั่วไปจะถูกกำหนดโดยวิธีทางโลหะวิทยา วิธีความแข็ง วิธีทางเคมีหรือทางสเปกโตรสโกปีรายละเอียดเฉพาะที่คุณสามารถอ้างอิงถึง: GB/T 224-2008 มาตรฐานการกำหนดความลึกของชั้นการแยกคาร์บอนออกด้วยคาร์บอน
การกำหนดชั้นที่แยกคาร์บอนออกทั้งหมด - ในเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางและโลหะผสมต่ำ จะมีความแตกต่างกันตามปริมาณการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของเฟอร์ไรท์และเนื้อเยื่ออื่นๆระยะห่างจากพื้นผิวถึงจุดที่เนื้อเยื่อแยกไม่ออกจากเนื้อเยื่อเมทริกซ์วัดโดยใช้ช่องมองภาพไมโครมิเตอร์หรือโดยตรงบนหน้าจอกระจกพื้นของกล้องจุลทรรศน์สำหรับแต่ละตัวอย่าง ภายในขอบเขตการมองเห็นในพื้นที่ดีคาร์บอนไนเซชั่นที่ลึกสม่ำเสมอ ควรทำการวัดหลายครั้งแบบสุ่ม (อย่างน้อย 5 ครั้ง) และค่าเฉลี่ยของการวัดเหล่านี้จะถูกนำมาเป็นความลึกของชั้นการแยกคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมดสำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือ เหล็กกล้าแบริ่ง และเหล็กกล้าสปริง ความลึกของชั้นที่แยกคาร์บอนออกจะวัดจากความลึกรวมของชั้นที่แยกคาร์บอนออก
การหาค่าคาร์บอนไนเซชั่นแบบเต็มชั้น -- ชั้นดีคาร์โบไนเซชันแบบเต็มหมายถึงพื้นผิวของตัวอย่างหลังจากการสลายคาร์บอนไดออกไซด์ขององค์กรเฟอร์ริติกทั้งหมด ดังนั้น การวัดควรวัดจากพื้นผิวถึงการปรากฏตัวของซีเมนต์หรือ PEARlite ที่จุดนั้น หรือการวัดของ การผลิตการซึมผ่านขององค์กรแบบเฟอร์ริติกอย่างเต็มรูปแบบสำหรับความลึกของชั้นการแยกคาร์บอนออกทั้งหมด
ผลกระทบของชั้น decarbonized ต่อประสิทธิภาพของกระบวนการ
(1) หลังจากที่ชั้น decarbonization เกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุเหล็ก เนื่องจากความแตกต่างระหว่างพื้นผิวและโครงสร้างภายในของวัสดุเหล็ก และความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้น การเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนแปลงปริมาตรของเนื้อเยื่อต่างๆ ใน กระบวนการดับจะทำให้เกิดความเครียดภายในอย่างมาก และการก่อตัวของชั้น decarbonization จะนำไปสู่การลดลงของความแข็งแรงของพื้นผิวเหล็ก ในกระบวนการตัดเฉือนเพิ่มเติม พื้นผิวของชิ้นส่วนอาจแตกได้
(2) สำหรับวัสดุเหล็กที่ต้องการการอบชุบด้วยความร้อน ปริมาณคาร์บอนจะลดลงหลังจากชั้น decarbonization เกิดขึ้นบนพื้นผิว และมาร์เทนไซต์ที่ดับแล้วไม่สามารถเปลี่ยนรูปหรือไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ทั้งหมด ส่งผลให้เกิดความแข็งและความแข็งแรงของวัสดุเหล็ก ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดและความเสียหายที่เกิดจากความล้าจากการสัมผัสเกิดขึ้นได้ง่ายในกระบวนการใช้งาน
(3) ชั้น decarbonization ของวัสดุเหล็กนำไปสู่การลดความแข็งแรงของความเมื่อยล้า และปรากฏการณ์ความเสียหายจากความล้าก่อนกำหนดจะเกิดขึ้นในกระบวนการของการใช้ชิ้นส่วนและส่วนประกอบที่ผ่านกระบวนการ
(4) ชั้น decarbonization (ส่วนสีดำ) ที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของชิ้นส่วนไม่ได้รับการประมวลผลซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของชิ้นส่วนลดลง หากความลึกของชั้น decarbonization น้อยกว่าค่าเผื่อการประมวลผล สามารถตัดออกได้อย่างสมบูรณ์เมื่อตัดเฉือน โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วน หากความลึกของชั้นดีคาร์บอนไนซ์มากกว่าค่าเผื่อในการประมวลผล จะไม่สามารถตัดออกได้อย่างสมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการแปรรูปทางกล (ส่วนหนึ่งของชั้นที่สลายคาร์บอนยังคงอยู่) ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของชิ้นส่วนลดลง เนื่องจากกระบวนการปลอมที่ไม่เหมาะสม ชั้น decarbonization บนพื้นผิวของชิ้นส่วนปรากฏปรากฏการณ์การสะสมในท้องถิ่น และในกระบวนการของการประมวลผลไม่สามารถตัดชั้น decarbonization ได้อย่างสมบูรณ์ ชั้น decarbonization ที่คงไว้จะนำไปสู่ประสิทธิภาพการทำงานที่ไม่สม่ำเสมอของชิ้นส่วน ,ร้ายแรงสามารถนำไปสู่การเสียของชิ้นส่วน.
มาตรการป้องกันการ decarbonization
(1) ในกระบวนการทำความร้อนชิ้นส่วน พยายามลดอุณหภูมิความร้อนและลดเวลาทำความร้อนที่อุณหภูมิสูง กำหนดอัตราการทำความร้อนที่เหมาะสม และลดระยะเวลาทำความร้อนทั้งหมด
(2) ออกแบบเตาให้ความร้อนด้วยฟังก์ชันพิเศษ ควบคุมบรรยากาศความร้อนในเตาให้ความร้อนอย่างเข้มงวด เพื่อให้ก๊าซในเตามีค่าเป็นกลาง โดยมีผลป้องกัน
(3) ในกระบวนการแปรรูปด้วยความร้อน หากหยุดทำงานเนื่องจากเหตุผลพิเศษบางประการ ควรลดอุณหภูมิของเตาให้ความร้อนลงเพื่อรอการเริ่มแปรรูปและการผลิตอีกครั้ง หากเวลาหยุดนานเกินไป จะต้องนำวัสดุที่จะให้ความร้อนออกหรือทำให้เย็นด้วยเตาให้ความร้อน
(4) ในกระบวนการแปรรูปเย็น ควรพยายามควบคุมจำนวนการหลอมในกระบวนการกลาง และลดอุณหภูมิการหลอม ถ้าจำเป็น สามารถทำให้อ่อนตัวและแบ่งเบาบรรเทาบำบัด เพื่อลดการก่อตัวของชั้น decarbonization การอบอ่อนและการอบชุบด้วยความร้อนต้องดำเนินการในตัวกลางป้องกัน
(5) เมื่อถูกความร้อนที่อุณหภูมิสูง สามารถเพิ่มพื้นผิวของวัสดุเหล็กด้วยการหุ้มหรือเคลือบเพื่อป้องกันการออกซิเดชันและการแยกคาร์บอนของวัสดุเหล็ก
(6) เลือกการทำงานที่ถูกต้องในการประมวลผลวัสดุเหล็ก (เช่น การเพิ่มค่าเผื่อในการตัดเฉือนของชิ้นส่วน) เพื่อให้แน่ใจว่าชั้น decarbonized ที่ผลิตขึ้นสามารถตัดออกได้อย่างสมบูรณ์
