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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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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。
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?
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。
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》
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?
5楼2017-02-16 09:14:51
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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?
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》
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
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?
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》
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。
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》
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

10楼2017-02-16 16:36:49
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