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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 金属 » 热处理 » 脱碳和氧化
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gehao314

铜虫 (初入文坛)

[交流] 脱碳和氧化 已有3人参与

钢铁在加热的情况下，会发生两种变化过程：氧化和脱碳。只有当脱碳的速度高于氧化的速度时，金相组织中才呈现出脱碳层。
问题1：氧化和脱碳速度的快慢，有没有个温度界限，比如哪个温度范围，氧化更快？    问题2：高温回火（740℃）会不会导致脱碳层？
希望有高手指导。
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1楼 2017-02-15 13:36:12
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kissego100

铜虫 (著名写手)
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这个主要不是温度的问题，而是气氛的问题。氧化，是气氛中的氧化剂和铁反应。脱碳，是气氛中的物质和C发生反应。
热处理的炉中气氛有：
1、氧气、二氧化碳、水蒸气，这三种是氧化剂，既能和铁氧化，又能脱碳。
2、甲烷、一氧化碳、氢气，这三种是还原剂；其中甲烷和一氧化碳能够增碳；氢气，会造成脱碳。
上面所有的反应，都是可逆反应。只有氧和铁的反应是不可逆的。
在强氧化气氛中，脱碳比氧化更容易发生，而且，材料的含碳量越高，脱碳的驱动力更强，脱碳反应更剧烈。
3、即，在氧化气氛中，脱碳是一定的，不过是加工余量的存在，使微弱的脱碳不用顾忌。
在还原性气氛中，甲烷和一氧化碳中，碳势低的时候，也会脱碳，而且不会氧化。
在还原性气氛氢气中，不会被氧化，一定会被脱碳。
4、氧化并非不脱碳，而是脱碳层被氧化层干掉了。
5、能发生的情况下，高温时间越长，越严重。
所以，一个是气氛问题，一个是时间问题。
可以用氮气等保护气氛，外加一定的碳势来避免氧化和脱碳问题。

由你的问题，总结总结，也蛮不错的。
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眼耳鼻舌身意触，万世丹心归尘舞，悲欢离合共理烹，饮尽前缘醉后土。————《非心》
2楼2017-02-15 15:15:33
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gehao314

铜虫 (初入文坛)
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2楼: Originally posted by kissego100 at 2017-02-15 15:15:33
这个主要不是温度的问题，而是气氛的问题。氧化，是气氛中的氧化剂和铁反应。脱碳，是气氛中的物质和C发生反应。
热处理的炉中气氛有：
1、氧气、二氧化碳、水蒸气，这三种是氧化剂，既能和铁氧化，又能脱碳。
2 ...

1.感谢你的回答，我完全同意你看法。
氧化是氧与铁的反应过程，脱碳是氧与钢铁中碳的反应过程。只有当脱碳速度大于氧化速度，在金相检验时，才能看到脱碳层的存在。
2、问题中我没有说清楚气氛。根据你的理解，施工现场12Cr1MoV材质管道焊接后，采用柔性陶瓷电阻加热器加热，在空气氛围中740℃回火后，氧化和脱碳速率哪个更快？金相检验时能不能看到脱碳层？
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3楼2017-02-16 08:22:58
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kissego100

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3楼: Originally posted by gehao314 at 2017-02-16 08:22:58
1.感谢你的回答，我完全同意你看法。
氧化是氧与铁的反应过程，脱碳是氧与钢铁中碳的反应过程。只有当脱碳速度大于氧化速度，在金相检验时，才能看到脱碳层的存在。
2、问题中我没有说清楚气氛。根据你的理解，施 ...

脱碳更快。你去掉尽可能少的表面，来观察。
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4楼2017-02-16 08:47:59
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gehao314

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4楼: Originally posted by kissego100 at 2017-02-16 08:47:59
脱碳更快。你去掉尽可能少的表面，来观察。...

1、你好，你的回答与网上看到的不太一致，不知哪些资料可以查阅。网上资料说，1000℃以下，脱碳比氧化慢。链接如下：
http://wenku.baidu.com/view/0917 ... 86.html?from=search
2、现场金相检验12Cr1MoV材料时，脱碳和严重球化（都是珠光体消失或减少），有没有好的区分办法？
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5楼2017-02-16 09:14:51
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kissego100

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5楼: Originally posted by gehao314 at 2017-02-16 09:14:51
1、你好，你的回答与网上看到的不太一致，不知哪些资料可以查阅。网上资料说，1000℃以下，脱碳比氧化慢。链接如下：
http://wenku.baidu.com/view/091769c5c1c708a1284a4486.html?from=search
2、现场金相检验1 ...

1、我看了下你所发的链接文章。上面是说，因为氧化皮的存在，阻止了碳的扩散逸出，因而氧化比脱碳块。那么反过来问，对于外面的氧化气氛来说不也是一种阻碍吗？
   碳元素比氧小，容易扩散。而且，根本性的原因应该是碳元素与铁元素谁与氧优先反应的问题，即一个简单的化学问题。
2、第二个问题，脱碳会导致球化吗？如果不能，这不就是判据吗？
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6楼2017-02-16 10:03:21
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gehao314

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6楼: Originally posted by kissego100 at 2017-02-16 10:03:21
1、我看了下你所发的链接文章。上面是说，因为氧化皮的存在，阻止了碳的扩散逸出，因而氧化比脱碳块。那么反过来问，对于外面的氧化气氛来说不也是一种阻碍吗？
   碳元素比氧小，容易扩散。而且，根本性的原因应 ...

珠光体耐热钢脱碳和严重球化，金相照片中黑色的珠光体都会消失
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7楼2017-02-16 10:25:38
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7楼: Originally posted by gehao314 at 2017-02-16 10:25:38
珠光体耐热钢脱碳和严重球化，金相照片中黑色的珠光体都会消失...

你应该确信他们是有区别的，而且是可以区分开的。
就我来考虑，如果是脱碳导致的，那么材料的性质早已恶劣到何种程度了？
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8楼2017-02-16 15:34:37
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kissego100

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看了你另一个帖子的图片。我想说的是，脱碳是一个连续性的从表面到内部的过程。而珠光体球化是一个均匀性的存在。
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9楼2017-02-16 15:41:55
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gehao314

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9楼: Originally posted by kissego100 at 2017-02-16 15:41:55
看了你另一个帖子的图片。我想说的是，脱碳是一个连续性的从表面到内部的过程。而珠光体球化是一个均匀性的存在。

1、是的，大神说的对。你的回答往往带有哲学的深度，让我无法反驳。。。。。
2、对服役过程中的管道定期金相检验，也只能根据表面的组织状况来评价整个部件的材料性能退化状态。
3、由于管道是热加工而成，焊接接头需要热处理，这些都会导致脱碳和氧化。这影响了结果的分析判断，如附图实例。
    实例中的管道运行只有一两年，每年只有几百小时。如果仅仅参考标准判断，那自然简单得多。
4、实例中至少可以看到，焊接接头附近母材的脱碳层还是没有清除干净。
脱碳和氧化
DSCN5872.JPG  ×200  焊接接头附近母材  12Cr1MoV


脱碳和氧化-1
DSCN5888.JPG  ×200  远离焊接接头母材  12Cr1MoV


脱碳和氧化-2
标准.jpg         ×200  DT/T 773  12Cr1MoV球化4级
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10楼2017-02-16 16:36:49
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