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影響鋼脫碳的主要因素有哪些？

發布時間：2025-12-15

鋼在加熱過程中，表面除了被氧化燒損外，還會造成表層內含碳量的減少，稱為鋼的脫碳。碳在鋼中是以Fe3C的形式存在，它是直接決定鋼的機械性質的成分。例如高碳工具鋼，就是依靠碳獲得高的紅硬性，如果表面脫碳后，鋼的硬度將大大降低。

合金鋼中除不銹鋼外大多是高碳鋼，除了電工硅鋼要求脫碳以外，其他鋼種的脫碳都被認為是鋼的缺陷，特別是工具鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼都不希望發生脫碳現象。脫碳后最明顯的硬度下降，彈簧鋼的抗疲勞強度降低，要淬火的鋼還還容易出現裂紋。防止鋼的脫碳，也是鋼的加熱過程中的重要問題。

1.加熱溫度的影響

脫碳反應都是吸熱反應，提高溫度有利于促使反應進行，所以加熱溫度越高，脫碳程度越深。隨著溫度的升高，碳的擴散速度增加，脫碳層厚度也增大。在1100℃附近，脫碳層有一個峰值，對于某些鋼種，為了減少加熱過程中的脫碳，在選擇加熱溫度時，應盡量避開脫碳峰值的溫度范圍。

2.加熱時間的影響

在低溫條件下，即使鋼在爐內時間較長，脫碳并不顯著，但在高溫下停留的時間越長，則脫碳越厚。一些易脫碳鋼不允許長時間在高溫下保溫待軋，遇有故障停機不能出鋼時，如時間過長應相應降低爐溫。

3.鋼的成分的影響

鋼中含碳量越高，鋼的脫碳越容易。合金元素對脫碳的影響不一，鋁、鈷、鎢這些元素能促使脫碳，鉻、猛、硼則有助于減少鋼的脫碳，鎳、硅、釩對脫碳沒什么影響。易脫碳鋼種主要有碳素工具鋼、模具鋼、硅彈簧鋼、滾珠軸承鋼、高速鋼等。

4.爐氣成分的影響

爐氣成分中的水蒸氣、二氧化碳和氧氣都能引起脫碳。一般情況下，火焰爐內的爐氣對易脫碳鋼來說都是飽和性脫碳氣氛，即使在分級燃燒加熱爐中，仍不能避免鋼表面脫碳。實踐表明，最小的脫碳層不是在還原氣氛中，而是在氧化氣氛下得到的，但鋼在氧化氣氛下加熱的燒損大。

來源：“康能熱能”公眾號