탈탄소란 강재를 가열하면 표면의 탄소 함유량이 감소하는 현상을 말합니다. 탈탄소화의 본질은 강재의 C원소가 고온에서 H원소 또는 O원소와 반응하여 CH4 또는 CO를 형성하는 것이다. 탈탄소화 과정에는 O원소가 강재 내부로 확산되고 C원소가 강재로 확산되는 과정이 포함된다. 강재의 외부에 있으므로 탈탄 속도가 산화 속도보다 클 때에만 탈탄 층을 형성 할 수 있습니다. 강재의 산화율이 크면 탈탄소 현상이 뚜렷하지 않고 탈탄소층이 산화되어 산화물 외피를 형성하지만 상대적으로 산화가 약한 분위기에서는 보다 분명한 깊은 탈탄소층을 형성할 수 있습니다.
탈탄소는 강철 표면의 탄소 손실로 일반적으로 두 가지 유형으로 나뉩니다.
① 부분 탈탄소화
(2) 완전한 탈탄소화(강 시료 표층의 탄소 함량이 페라이트 내 탄소의 최대 용해도보다 낮음)
(참고: 완전히 탈탄소화된 층에는 페라이트 조직만 존재합니다.)
대부분의 강재에서 탈탄소 현상은 강재의 성능 저하로 이어지므로 탈탄소층은 특히 일부 특수강(공구강, 베어링강, 고속철 등) 탈탄소층이 성능에 심각한 영향을 미칩니다. 화학조성의 탈탄소층의 탄소함량은 정상조직보다 낮고, 금속조직의 탈탄소층의 합착량(Fe3C)은 정상조직보다 적으며, 강도와 경도 탈탄소층의 기계적 성질은 정상 조직보다 낮습니다.
탈탄소층의 결정
방법의 선택과 정확도는 탈탄소의 정도, 미세 구조, 탄소 함량 및 구성 요소의 모양에 따라 다릅니다.그것은 일반적으로 금속학 방법, 경도 방법, 화학적 또는 분광법에 의해 결정됩니다.참조할 수 있는 특정 세부정보: GB/T 224-2008 강철 탈탄소 층 깊이 측정 표준
총 탈탄소화층 측정 - 중탄소강 및 저합금강에서 페라이트 및 기타 조직 조성의 상대적 변화량으로 구별됩니다.표면에서 조직이 기질 조직과 구별할 수 없는 지점까지의 거리는 마이크로미터 접안렌즈를 사용하거나 현미경의 바닥 유리 화면에서 직접 측정합니다.각 샘플에 대해 깊고 균일한 탈탄소화 영역의 시야 내에서 여러 측정을 무작위로(최소 5회) 수행해야 하며 이러한 측정의 평균값을 전체 탈탄소화 층 깊이로 취합니다.공구강, 베어링강 및 스프링강의 경우 탈탄소층의 깊이는 탈탄소화된 층의 총 깊이로 측정됩니다.
전체 탈탄소화 층의 측정 -- 전체 탈탄소화 층은 전체 FERRItic 조직의 탈탄소화 후 샘플 표면을 의미하므로 측정은 표면에서 해당 지점의 cementite 또는 PEARlite 존재까지 측정해야 합니다. 완전한 탈탄소 층의 깊이에 대한 완전한 철 조직 투과성의 생성.
공정 성능에 대한 탈탄소층이 미치는 영향
(1) 강재의 표면에 탈탄소층이 형성된 후, 강재의 표면과 내부 구조의 차이와 선팽창계수의 차이로 인해, 강재 내의 다른 조직의 변형 및 부피 변화 담금질 과정은 큰 내부 응력을 생성하고 탈탄소 층의 형성은 강철 표면의 강도 감소로 이어질 것입니다. 추가 가공 과정에서 부품 표면에 균열이 생길 수 있습니다.
(2) 담금질 열처리가 필요한 강재의 경우 표면에 탈탄층이 형성된 후 탄소 함량이 감소하여 담금질된 마르텐사이트가 변태되지 않거나 완전히 변태되지 않아 강재의 경도 및 강도가 저하된다. 요구 사항을 충족시킬 수 없으며 사용 과정에서 접촉 피로 손상이 발생하기 쉽습니다.
(3) 강재의 탈탄소층은 피로강도의 저하로 이어져 가공부품 및 부품을 사용하는 과정에서 조기피로손상 현상이 발생한다.
(4) 부품의 표면에 형성된 탈탄소층(검은 부분)이 처리되지 않아 부품의 성능이 저하됩니다. 탈탄소 층의 깊이가 가공 허용량보다 작으면 가공 시 부품의 성능에 영향을 미치지 않고 완전히 차단될 수 있습니다. 탈탄층의 깊이가 가공 허용량보다 크면 기계적 가공 중에 완전히 절단될 수 없으므로(탈탄층의 일부가 유지됨) 부품의 성능이 저하됩니다. 부적절한 단조 공정으로 인해 부품 표면의 탈탄소 층이 국부적 축적 현상을 나타내며 가공 과정에서 탈탄소 층을 완전히 차단할 수 없으며 잔류 탈탄소 층이 부품의 불균일한 성능으로 이어질 것입니다. , 심각한 부품의 스크랩으로 이어질 수 있습니다.
탈탄소화 방지 대책
(1) 부품을 가열하는 과정에서 가열 온도를 낮추고 고온에서 가열 시간을 줄이고 합리적인 가열 속도를 결정하고 총 가열 시간을 줄이십시오.
(2) 특수 기능을 갖춘 가열로를 설계하고 가열로의 가열 분위기를 엄격하게 제어하여 가열로의 가스가 중성이며 보호 효과가 있습니다.
(3) 열처리 공정에서 특별한 이유로 중단된 경우 가열로의 온도를 낮추어 처리 및 생산 재개를 기다려야 합니다. 정지 시간이 너무 길면 가열할 재료를 꺼내거나 가열로로 냉각해야 합니다.
(4) 냉간 변형 처리 과정에서 중간 과정에서 어닐링 횟수를 제어하고 어닐링 온도를 낮추어야합니다. 필요한 경우 탈탄소 층의 형성을 줄이기 위해 연화 및 템퍼링 처리 할 수 있습니다. 어닐링 및 연화 템퍼링 열처리 작업은 보호 매체에서 수행되어야 합니다.
(5) 고온에서 가열하면 강재의 표면에 피복 또는 코팅 보호를 추가하여 강재의 산화 및 탈탄소를 방지할 수 있습니다.
(6) 생성된 탈탄소층이 완전히 차단될 수 있도록 강재를 가공할 때(부품의 가공 여유 증가와 같은) 올바른 작업을 선택합니다.
