为什么会出现全脱碳层和半脱碳层

见仁见智 · 发表于 2015-7-22 13:21:46

学习了 ‘为什么脱碳会引起淬裂？’ 的帖子，觉得朋友们的基础理论知识都扎实，但产生一个问题，在 0 碳势气氛下加热（时间不限），表面脱碳层有全脱碳层和半脱碳层之分，各自发生在什么条件下？

随风飘飘 · 发表于 2015-7-22 14:11:12

全脱碳层：零件表面脱碳严重。甚至无碳！
半脱碳层：零件表面没有完全脱碳，可能属于半脱碳状态吧！
是不是这样呢？还请这方面的专家讲讲！{:soso_e129:}

见仁见智 · 发表于 2015-7-22 14:49:12

本帖最后由见仁见智于 2015-7-22 14:53 编辑

随风飘飘发表于 2015-7-22 14:11
全脱碳层：零件表面脱碳严重。甚至无碳！
半脱碳层：零件表面没有完全脱碳，可能属于半脱碳状态吧！
是不是 ...

例如，过共析钢，平衡状态的组织是P+C，脱碳表面由表及里为：F——F+P——（P）——P+C，称为全脱碳层；为：F+P——（P）——P+C，称为半脱碳层。也就是前者有单一的铁素体（F）层，后者没有这一层

随风飘飘 · 发表于 2015-7-22 14:56:00

0 碳势气氛，也就是没有碳势气氛保护！零件在0 碳势气氛中加热保温一段时间，也会使零件表面产生全脱碳，次表面也会有过度的脱碳层。

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-7-22 14:56:19

见仁见智发表于 2015-7-22 14:49
例如，过共析钢，平衡状态的组织是P+C，脱碳表面由表及里为：F——F+P——（P）——P+C，称为全脱碳层； ...

这些概念，我找了很久也未找到，至今仍然茫然

希望启蒙老师过来扫盲。

搬运工 · 发表于 2015-7-22 15:10:01

随风飘飘发表于 2015-7-22 14:56
0 碳势气氛，也就是没有碳势气氛保护！零件在0 碳势气氛中加热保温一段时间，也会使零件表面产生全脱碳，次 ...

我认为你这个说法不严谨。

随风飘飘 · 发表于 2015-7-22 15:17:29

搬运工发表于 2015-7-22 15:10
我认为你这个说法不严谨。

为什么呢？难道还有低于0的含碳量的材料吗？

随风飘飘 · 发表于 2015-7-22 15:18:44

见仁见智发表于 2015-7-22 14:49
例如，过共析钢，平衡状态的组织是P+C，脱碳表面由表及里为：F——F+P——（P）——P+C，称为全脱碳层； ...

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您说的半脱碳是这个过渡层吗？

aaron01 · 发表于 2015-7-22 15:28:29

本帖最后由 aaron01 于 2015-7-23 08:30 编辑

绝大部分都是铁素体组织的称全脱碳组织，
铁素体和其他组织（如珠光体、马氏体等）混合的组织，且与心部含碳量相比有明显偏低的层，称半脱碳层。

以上是我瞎掰的定义。{:soso_e120:}

Adam · 发表于 2015-7-22 15:37:27

楼主的还是要从多方面考虑，
零碳势不一定会脱碳，最起码不会有明显的脱碳

脱碳可以考虑很多到很多问题，
比如真空热处理，比如一般的钢材普通热处理，一般钢材保护气氛热处理（这里又分许多种），特殊材料等
一句话，就是碳跑了

搬运工 · 发表于 2015-7-22 15:45:17

随风飘飘发表于 2015-7-22 14:56
0 碳势气氛，也就是没有碳势气氛保护！零件在0 碳势气氛中加热保温一段时间，也会使零件表面产生全脱碳，次 ...

1.什么是碳势？什么叫0 碳势气氛？
2.真空炉加热也全脱碳？

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-7-22 15:55:44

本帖最后由孤鸿踏雪于 2015-7-22 17:30 编辑

搬运工发表于 2015-7-22 15:45
1.什么是碳势？什么叫0 碳势气氛？
2.真空炉加热也全脱碳？

碳势表征含碳气氛在一定温度下改变钢件表面含碳量能力的参数。通常用低碳钢箔在含碳气氛中的平衡含碳量量化。
孤以为，零碳势就是碳势值等于零，也可以理解为中性气氛

随风飘飘 · 发表于 2015-7-22 15:56:03

搬运工发表于 2015-7-22 15:45
1.什么是碳势？什么叫0 碳势气氛？
2.真空炉加热也全脱碳？

1、就是个基准问题吗？难道碳势的最低基准大于0吗？2、什么炉加热没有碳势气氛保护也会产生全脱碳。
至于楼主说的在 0 碳势气氛下加热，会出现表面脱碳层有全脱碳层和半脱碳层之分吗？时间不限？所以就是个时间问题！

正信热处理 · 发表于 2015-7-22 16:14:16

来个比方吧：GCr15只加甲醇在网带炉加热淬火，表面会脱碳吗？是全脱还是半脱?(假设时间足够长）
只加N气在网带炉加热淬火，表面会脱碳吗？是全脱还是半脱?(假设时间足够长）

随风飘飘 · 发表于 2015-7-22 16:35:05

正信热处理发表于 2015-7-22 16:14
来个比方吧：GCr15只加甲醇在网带炉加热淬火，表面会脱碳吗？是全脱还是半脱?(假设时间足够长）
...

表面处于半脱碳状态！

随风飘飘 · 发表于 2015-7-22 16:45:02

GBT 224-2008 钢的脱碳层深度测定法.这个标准里为什么没有半脱碳层的概念呢？

正信热处理 · 发表于 2015-7-22 19:04:47

脱碳必要条件有氧气的环境？还是加热环境中的碳势与产品含碳量存在浓度差？

搬运工 · 发表于 2015-7-22 19:15:06

正信热处理发表于 2015-7-22 16:14
来个比方吧：GCr15只加甲醇在网带炉加热淬火，表面会脱碳吗？是全脱还是半脱?(假设时间足够长）
...

1.GCr15只加甲醇在网带炉加热淬火，表面会脱碳吗？ (假设时间足够长）
可能脱碳，也可能增碳。
2.谁家的GCr15只加N气在网带炉中加热淬火了？

cnszgong · 发表于 2015-7-22 19:34:21

正信热处理发表于 2015-7-22 19:04
脱碳必要条件有氧气的环境？还是加热环境中的碳势与产品含碳量存在浓度差？ ...

应该是加热环境中炉内气氛中的碳浓度和产品奥氏体中的碳浓度差。

搬运工 · 发表于 2015-7-22 19:57:08

cnszgong 发表于 2015-7-22 19:34
应该是加热环境中炉内气氛中的碳浓度和产品奥氏体中的碳浓度差。

“炉内气氛中的碳浓度”是个什么概念呢？

cnszgong · 发表于 2015-7-22 19:59:35

搬运工发表于 2015-7-22 19:57
“炉内气氛中的碳浓度”是个什么概念呢？

这只是相对于零件本身表面奥氏体中的含碳量而言的。

搬运工 · 发表于 2015-7-22 20:09:05

cnszgong 发表于 2015-7-22 19:59
这只是相对于零件本身表面奥氏体中的含碳量而言的。

我认为应该用“碳势”而不是用“含碳量”来描述，是不是呢？

cnszgong · 发表于 2015-7-22 20:11:50

搬运工发表于 2015-7-22 20:09
我认为应该用“碳势”而不是用“含碳量”来描述，是不是呢？

是的（炉气碳势、合金碳势统称碳势）

随风飘飘 · 发表于 2015-7-23 08:12:17

如果以铁素体是检测全脱碳的标准的依据！可以这样理解，低于0.0218%的碳势，就有可能产生全脱碳的可能！至于楼主说：“在 0 碳势气氛下加热（时间不限），表面脱碳层有全脱碳层和半脱碳层之分，”条件依据0.45的含碳量，在密闭的热处理设备中加热，在0 碳势气氛下中加热保温，随着时间的不间断延长；零件表面最先出现半脱碳，原因心部向表面碳扩散，最终表面会出现全脱碳，心部也有可能出现全脱碳（前提还是保证在0 碳势气氛下中加热保温，时间就无限延长了）！

正信热处理 · 发表于 2015-7-23 08:27:18

搬运工发表于 2015-7-22 19:15
1.GCr15只加甲醇在网带炉加热淬火，表面会脱碳吗？ (假设时间足够长）
可能脱碳，也可能增碳。
2.谁家的G ...

虽然目前没有只加N气的，但能不能假设一下呢？

见仁见智 · 发表于 2015-7-23 10:37:25

      题目引起‘之家’活跃的老朋友们的兴趣，很荣幸。不必纠结用词问题，0碳势的保护气氛是有的，例如，湿氢气（不氧化，只脱碳）。
      这是一个热处理工作者实际工作中用得着的概念，书上有论述，理论解释并不复杂，但饶有兴味！
      几年前，在隔壁有位喜欢钻研的朋友提到这个问题，有我的回复（现在找不到了，可能清理时被删除）。由于这一概念的重要性远比马氏体转变等学说的分量要轻，容易被忽视，少有人关注。

aaron01 · 发表于 2015-7-23 11:08:59

按照我的理解，碳势指的是气氛对钢材的渗碳能力，或者说对纯铁(碳浓度无限接近0)的渗碳能力，那么氮保护气，氢保护气，氨裂解气，甚至空气炉的空气，这些气氛都可以认为是0碳势气体吧。
不过要造成脱碳，光光是0碳势气氛是不够的，必须要有氧化性气氛，比如CO2、H2O、O2存在，并且达到一定浓度才可以让零件表面出现氧化反应。
渗碳气氛里碳势高低也是衡量的氧化性气氛的浓度，这一点上是一致的。

正信热处理 · 发表于 2015-7-23 11:21:49

aaron01 发表于 2015-7-23 11:08
按照我的理解，碳势指的是气氛对钢材的渗碳能力，或者说对纯铁(碳浓度无限接近0)的渗碳能力，那么氮保护气 ...

换名话说，脱碳一定氧化。而氧化不一定脱碳

搬运工 · 发表于 2015-7-23 11:42:17

随风飘飘发表于 2015-7-22 15:17
为什么呢？难道还有低于0的含碳量的材料吗？

“我认为你这个说法不严谨”，并不是指“还有低于0的含碳量的材料”。
我要强调的是：“全脱碳”、“半脱碳”是不需要“零碳势”作为必要条件的。

aaron01 · 发表于 2015-7-23 11:43:13

正信热处理发表于 2015-7-23 11:21
换名话说，脱碳一定氧化。而氧化不一定脱碳

我原来的理解是这样的，脱碳是氧化性气体与钢的碳原子反应造成的，不过26楼提到了湿氢气不氧化，只脱碳的反应，这种工艺我没有听说。
如果说的是2H2+C--CH4这个反应，不知道反应的条件是什么，能实现这个反应吗？
以我的经验，如果气氛不含氧化性气体，比如在純氢气氛里，是不会有表面脱碳现象的。

搬运工 · 发表于 2015-7-23 11:49:12

氧化是氧化，脱碳是脱碳，他们之间既有联系又有区别。
脱碳不一定氧化，氧化不一定脱碳。
我拍脑袋的。

aaron01 · 发表于 2015-7-23 12:31:00

氧化反应也是有条件的，合适的温度条件，气氛里的氧化性气体达到一定的浓度，另外也有一个从表面向内扩散的过程，也就是需要一定的时间。
所以我个人认为全脱碳和半脱碳只是程度差异，并没有本质条件上的不同，比如同样浓度的氧化性气氛下，零件在高温（比如900C）保温1小时，可能会出现一定厚度的全脱碳层，全脱碳层里面会有一定深度的半脱碳层。而如果在700C保温，其他条件一样，可能就没有全脱碳层，只出现半脱碳层了。如果在更低温度，比如300C，可能就不脱碳了。

搬运工 · 发表于 2015-7-23 13:10:54

正信热处理发表于 2015-7-23 11:21
换名话说，脱碳一定氧化。而氧化不一定脱碳

关于你说到的：换名话说，脱碳一定氧化。而氧化不一定脱碳。

我想说：而实际上，采用可控气氛还可以对需要脱碳的零件进行脱碳处理，保证在加热过程中不氧化。
换名话说：脱碳不一定氧化。

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-7-23 14:37:03

大家看看这个

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-7-23 15:12:18

脱碳不氧化

随风飘飘 · 发表于 2015-7-23 17:06:55

孤鸿踏雪发表于 2015-7-23 14:37
大家看看这个

半脱碳层的这个定义，来自哪里呢？

孤鸿踏雪 · 发表于 2015-7-23 18:31:11

随风飘飘发表于 2015-7-23 17:06
半脱碳层的这个定义，来自哪里呢？

也许，半脱碳这个概念是从全脱碳中演绎出来的吧

Adam · 发表于 2015-7-24 09:57:15

楼主，
增与不增，减还是不减都会有的

wangyr · 发表于 2015-7-26 09:52:37

GB/T 224-2008标准中规定弹簧钢、轴承钢测最深处。在生产过程中可能有全脱碳，也有可能是不完全脱碳，这两种都有可能出现的。

正信热处理 · 发表于 2015-7-27 08:54:41

孤鸿踏雪发表于 2015-7-23 18:31
也许，半脱碳这个概念是从全脱碳中演绎出来的吧

我们最常用到的是脱碳和贫碳，不知道标准吗。

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