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不銹鋼鍛件鍛造加工脫碳氧化現象是什么原因？

不銹鋼鍛件脫碳

鋼料在加熱時，其表層的碳和爐氣中的某些氧化性氣體發生化學反應，造成了鋼料表面 、含碳量降低的現象稱為脫碳。脫碳也是擴散作用的結果，一方面爐氣中的氧向鋼內擴散，另一方面爐氣中的碳向外表面擴散，這樣使鋼在表面形成了含碳量低的脫碳層。從整個過程來看，脫碳層只在脫碳速度超過氧化速度時才能形成。

鋼的含碳量越高，脫碳的傾向越大。某些合金元素增加脫碳傾向。有些合金元素則能阻碳。而Ni和V對脫碳影響不大。爐氣成分中脫碳能力強的介質是水蒸氣，其次是co2和02，后是H2,而增加CO量可減少脫碳傾向。在中性介質或弱氧化性介質中加熱可減少脫碳傾向。加熱溫度越高、加熱時間越長，脫碳越嚴重。加熱溫度大于1000℃時，由于強烈氧化，脫碳作用較弱。在更高溫度下，由于氧化皮脫落失去保護作用，脫碳將劇烈發生。

脫碳使鍛件表面碳坩降低，降低強度和耐磨性能，脫碳層厚度小于加工余量時，對鍛件性能不產生影響，反之就會影響鍛件質雖。一般防止氧化的措施，同樣可以防碳。影響脫碳的因素與氧化一樣，主要受鋼的化學成分、爐氣成分、加熱溫度、加熱時間等因素影響。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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鍛件熱處理影響因素有哪些？

鍛件生產加工中，除了要保證鍛件所需要的形狀和尺寸外，其內部性能也至關重要，只要滿足工件使用過程中所提出的性能要求，采取合理的鍛造工藝和工藝參數，才能有效改善原材料的組織和性能。

① 打碎柱狀晶，改善宏觀偏析，把鑄態組織變為鍛態組織，并在合適的溫度和應力條件下，焊合內部空隙，提高材料的致密度;

② 鑄錠經過鍛造形成纖維組織，進一步通過軋制、擠壓、模鍛，使鍛件得到合理的纖維方向分布；

③ 控制晶粒的大小和均勻度；

④ 改善第二相（例如萊氏體剛中的合金碳化物）的分布；

⑤ 使組織得到形變強化或形變-相變強化等。

由于上述組織的改善，使鍛件的塑性、沖擊韌度、疲勞強度及持久性能等也隨之得到了提高，然后通過零件的熱處理就能得到零件所要求的硬度、強度和塑性等良好的綜合性能。

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碳、鉻和鎳對不銹鋼鍛件的作用：

鎳是一種形成奧氏體的合金元素，但只有與鉻結合才能充分證明鎳的作用。如果僅使用鎳，為了在低碳鎳鋼中獲得純奧氏體單相結構，鎳含量需要高達24%（質量分數）。事實上，鎳含量需要達到27%（質量分數）才能達到顯著水平。因此，不銹鋼鍛件的耐腐蝕性大大提高，因此鎳在不銹鋼鍛件中不單獨用作合金元素。當鎳和鉻結合時，鎳可以提高鋼的耐腐蝕性。

例如，在鐵素體不銹鋼鍛件中加入少量鎳，可以使金相組織由單相鐵素體轉變為奧氏體體鐵素體雙相組織，從而通過熱處理提高其強度。如果鎳的含量進一步增加，它會變成單相奧氏體，這是廣泛使用的18-8型鉻鎳奧氏體不銹鋼，具有高耐蝕性、良好的變形性和焊接性，并且沒有磁性。

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