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不锈钢锻件锻造加工脱碳氧化现象是什么原因？

不锈钢锻件脱碳

钢料在加热时，其表层的碳和炉气中的某些氧化性气体发生化学反应，造成了钢料表面 、含碳量降低的现象称为脱碳。脱碳也是扩散作用的结果，一方面炉气中的氧向钢内扩散，另一方面炉气中的碳向外表面扩散，这样使钢在表面形成了含碳量低的脱碳层。从整个过程来看，脱碳层只在脱碳速度超过氧化速度时才能形成。

钢的含碳量越高，脱碳的倾向越大。某些合金元素增加脱碳倾向。有些合金元素则能阻碳。而Ni和V对脱碳影响不大。炉气成分中脱碳能力强的介质是水蒸气，其次是co2和02，后是H2,而增加CO量可减少脱碳倾向。在中性介质或弱氧化性介质中加热可减少脱碳倾向。加热温度越高、加热时间越长，脱碳越严重。加热温度大于1000℃时，由于强烈氧化，脱碳作用较弱。在更高温度下，由于氧化皮脱落失去保护作用，脱碳将剧烈发生。

脱碳使锻件表面碳坩降低，降低强度和耐磨性能，脱碳层厚度小于加工余量时，对锻件性能不产生影响，反之就会影响锻件质虽。一般防止氧化的措施，同样可以防碳。影响脱碳的因素与氧化一样，主要受钢的化学成分、炉气成分、加热温度、加热时间等因素影响。

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视频作者：定襄县亿欣源法兰加工有限公司

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锻件组织对热处理后的组织和性能的影响主要表现在以下几方面。

①不可改善的组织缺陷：奥氏体和铁素体耐热不锈钢、高温合金、铝合金、镁合金等在加热和冷却过程中，没有同素异构转变的材料，以及一些铜合金和钛合金等，在锻造过程中产生的组织缺陷用热处理的办法不能改善。

②可以得到改善的组织缺陷：在一般过热的结构钢锻件中的粗晶和魏氏组织，过共析钢和轴承钢由于冷却不当引起的轻微的网状碳化物等在锻后热处理时，锻件热处理后仍可获得满意的组织和性能。

③ 正常的热处理较难消除的组织缺陷：例如低倍粗晶、9Cr18不锈钢、H13的孪晶碳化物等需用高温正火、反复正火、低温分解、高温扩散退火等措施才能得到改善。

④ 用一般热处理工艺不能消除的组织缺陷：严重的石状断口和棱面断口、过烧、不锈钢中的铁素体带、莱氏体合金工具钢中的碳化物网和带等使热处理后的锻件性能下降，甚至不合格。

⑤ 在热处理时将会进一步发展的组织缺陷：例如，合金结构钢锻件中的粗晶组织，如果锻后热处理时未得到改善，在碳、氮共渗和淬火后常引起马氏体针粗大和性能不合格；高速钢中的粗大带状碳化物，淬火时常引起开裂。

⑥ 如果加热不当，例如加热温度过高和加热时间过长，将会引起脱碳、过热、过烧等缺陷。

⑦ 锻后冷却过程中，如果工艺不当可能引起冷却裂纹、白点等，在热处理过程中开裂。

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锻件锻造厂如何检验原材料质量？

锻件厂的生产原材料主要是各类钢材，在钢出厂前厂家一般都应进行检验，以合格品供货，但是通常锻件厂都是从钢材销售公司购买，作为生产锻件的厂家也应该进行必要的检验。锻件厂检验原材料时可以采用普查或者抽查的方式进行。检验的项目可以根据锻件原材料的种类和锻造的使用要求确定。

1、抽样检查化学成分。用火花鉴别、磁感应法和光谱分析等方法检查锻件使用的材料是否出现混装现象。

2、外观检查，确定表面有无缺陷及缺陷的程度、有无脱碳现象。

3、检验材料是否符合尺寸与形状公差的要求。

4、通过断裂试验检查材料内部缩孔和白点，通过热断裂试验检查锻件原材料的热脆性。

5、锻件厂还可以宏观和微观的夹杂物检验；通过硫印试验检查钢中硫的偏西，并确定其偏析区。

6、用显微镜检查晶粒度；检查金相组织。

7、无损检查超声波探伤、磁力探伤或涡流检查。

8、通过镦粗试验检查材料的镦粗性能；通过拉伸试验、硬度试验、冲击试验等检验力学性能。

9、淬透性试验，当用一个新炉号的原材料时，锻件厂先制造一小批锻件，并进行热处理，然后进行检查，确定出该炉号材料的热处理制度。

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