脱不渗碳不但跟温度相关,还决定于金属或合金的类型,而且决定于加温物质。例如含硅的Q345C方矩管就容易渗碳,不锈Q345C方矩管就不容易渗碳,耐热Q345C方矩管也不容易渗碳,假如是氧化性物质,你加温到熔融情况都不会渗碳,假如是还原性物质,则主要看还原性的高低了,假如在空气中加温,则渗碳状况就更不好讲了,只能够具体问题具体的分析,一般碳Q345C方矩管大约在570度产生浓烈的氧化渗碳。
渗碳与否与成分、加温温度、保温时间、碳在合金成分里的存在形式、环境气氛等都有很大关系。仅仅靠成分没法判断材料表面导致渗碳需要的加温温度。
Q345C方矩管材料表面渗碳与碳含量或是碳当量相关。以60Si2Mn为例,渗碳敏感区在1150-1250度左右。渗碳还跟加温氛围、加温时间等有关。
此外必须考虑的是氧化和渗碳一般同时存在,假如氧化速率超过渗碳,那么即使在高温区也不会造成材料渗碳,只是表面氧化铁皮厚度提升。35CrMo一般用于生产高强度紧固件,一般要求吐丝温度不要超过880度,冷却速度在0.8-0.85度/s区间,脱碳层可保持在(0.2-0.4)D%之间。这个脱碳层是能够忍受的,后续的冷镦和力学性能可以确保。
Q345C方矩管在加温时,在生成氧化铁皮的基础上,因为高温炉气的存有和扩散作用,未氧化的Q345C方矩管表层里的碳原子向扩散,炉气里的氧原子也通过氧化铁皮向里蔓延,当二种蔓延汇合时,碳原子被烧毁,造成未氧化的Q345C方矩管表层中成分贫碳,这种情况称为渗碳。
碳是决定Q345C方矩管性质的主要元素之一,渗碳使Q345C方矩管的强度、耐磨性、疲劳极限、断裂韧性、使用期限等力学性能明显减少。对工具Q345C方矩管、滚动轴承Q345C方矩管、扭簧Q345C方矩管、高碳Q345C方矩管等品质有很大的危害,甚至因渗碳超过要求而成为废料,因此渗碳关键是Q345C方矩管材生产中的关键难题之一。
影响渗碳的因素和氧化一样,影响渗碳的重要因素是加温温度、加温时间、炉内氛围,此外Q345C方矩管的成分对渗碳也有一定的影响。
1、加温温度对渗碳的影响:加温温度对Q345C方矩管坯可见脱碳层厚度的影响因Q345C方矩管种不同也有所不同,一般随加温温度上升,可见脱碳层薄厚明显提升,但有一些Q345C方矩管种随着温度的上升,开始脱碳层薄厚提升,但加温温度到一定值后,随着温度的上升,脱碳层薄厚却不仅不提升,反倒降低了,如扭簧Q345C方矩管(60Si2Mn)在1100℃之前脱碳层薄厚随温度的增加而很快增大,但超出1100℃后脱碳层薄厚随着温度增高而显着减少,这说明在1100℃附近有一渗碳速度的“峰值”。还有不少Q345C方矩管种也有类似的规律,对这些Q345C方矩管种,在挑选加温温度时,应当尽量避开这一渗碳速度的“峰值”环境温度。
2、加温时间对渗碳的影响,加温时间愈长,可见脱碳层薄厚愈大,因此,减少加热时间,尤其是减少Q345C方矩管坯表层已达到较高温度后在炉内的停留时间,以达到迅速加温,是降低Q345C方矩管坯渗碳的有效措施,
3、炉内氛围对渗碳的影响:炉内氛围对渗碳的影响是根本性的,炉内氛围中H2O、H2、O2、和CO2均能引起渗碳,而CO和CH4却能使Q345C方矩管增碳。实践证明,为了减少可见脱碳层薄厚,在强氧化气氛中加温是有利的,这是因为铁的氧化将超出碳的氧化,因此可减少可见脱碳层薄厚。
4、Q345C方矩管的成分对渗碳的影响:Q345C方矩管里的含碳量越高,加温时越容易渗碳,若Q345C方矩管中含有铝、钨、钴等元素时,则渗碳提升;若Q345C方矩管中含有铬、锰、硼等元素时,则渗碳降低。镍、硅、钒对渗碳没有什么影响。易渗碳的Q345C方矩管种主要有炭素工具Q345C方矩管、模具Q345C方矩管、扭簧Q345C方矩管、滚动轴承Q345C方矩管、高速Q345C方矩管等。
降低渗碳的措施:降低Q345C方矩管的氧化的措施基本适用于降低渗碳。比如开展迅速加温,减少Q345C方矩管在高温地区停留时间,正确选择加温温度,绕开易渗碳Q345C方矩管的脱碳峰值范畴;适度调节和控制炉内氛围,对易渗碳Q345C方矩管使炉内维持氧化气氛,使氧化速率超过渗碳速率等。