幾種合金元素對(duì)鋼脫碳過程的影響表現(xiàn)為:
1) 鎳。在氧化層-金屬界面集中,對(duì)氧化速率無(wú)大影響,但會(huì)減少碳在表面層中的溶解,限制向外擴(kuò)散,減少脫碳層。
2) 錳。溶入固溶體、FeO和Fe3O4層中,嚴(yán)重影響氧化層形成速率,少許影響脫碳,限制碳的活潑性,減少碳擴(kuò)散系數(shù)。由于錳易從金屬表面蒸發(fā),對(duì)脫碳的影響輕微。
3) 硅。集中在氧化皮中形成橄欖石狀化合物,減緩氧化層形成速率,使脫碳層加深。硅提高碳的活潑性,增大碳往氧化層-金屬界面上的擴(kuò)散。硅影響的總趨勢(shì)是增加脫碳程度。
4) 鉻。形成尖晶石狀物或集中在氧化層,取決于其濃度大小??傏厔?shì)是降低氧化速率。形成穩(wěn)定碳化物使碳化物分解變緩,在一般加熱溫度和時(shí)間下,碳化鉻可完全溶入固溶體。因此,鉻的影響是降低碳在固溶體內(nèi)的活潑性,降低碳往表面的遷移速率。存在兩個(gè)相互矛盾的因素:低的氧化速率導(dǎo)致脫碳層的增加,而碳活潑性降低又導(dǎo)致脫碳層的減少。一般是后一因素占統(tǒng)治地位,最終使脫碳程度減緩。
為了避免機(jī)器零件的損壞或生產(chǎn)中出現(xiàn)次品件,必須在鋼的各個(gè)加工步驟中避免或盡可能減少脫碳。這就需要對(duì)各種成品或半成品零件脫碳要求的技術(shù)條件進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)。