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對(duì)于鋼類的脫碳問(wèn)題進(jìn)行擴(kuò)散研究分析

一些結(jié)構(gòu)用鋼可能也會(huì)存在脫碳問(wèn)題，其實(shí)總的來(lái)說(shuō)脫碳的本質(zhì)是碳原子的擴(kuò)散。碳素鋼表層碳原子受熱振動(dòng)，其逸出功上升，增大了碳原子脫離金屬品格的束縛的趨勢(shì)，碳素結(jié)構(gòu)鋼用鋼也是在脫碳問(wèn)題上也是存在很大的差異性，同時(shí)碳原子與氧原子的親和力大于碳原子和鐵原子的親和力，從而出現(xiàn)了碳原子的擴(kuò)散現(xiàn)象。
目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)煉鋼（滲碳軸承鋼、彈簧鋼各個(gè)牌號(hào)）過(guò)程中碳在液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象進(jìn)行了較多研究，碳在周體中的擴(kuò)散現(xiàn)象，主要集中在對(duì)滲碳過(guò)程的分析，滲碳過(guò)程和脫碳過(guò)程是兩個(gè)相對(duì)的過(guò)程，滲碳過(guò)程的結(jié)論能為脫碳過(guò)程提供參考，對(duì)擴(kuò)散層數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了研究，給出建模方法和計(jì)算過(guò)程，但是沒(méi)有對(duì)一些重要參數(shù)的選定進(jìn)行探討。
國(guó)內(nèi)的一些學(xué)者對(duì)碳脫碳過(guò)程也做了一些研究，曾經(jīng)也用于計(jì)算碳的脫碳系數(shù)和傳遞函數(shù)的有效方法，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證：從脫碳的機(jī)理出發(fā)，將簡(jiǎn)單的脫碳擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型建立起來(lái)，并證實(shí)能運(yùn)用在特定溫度和材料的脫碳計(jì)算中；擴(kuò)散的熱力學(xué)定律在碳的擴(kuò)散研究方面有一定的可行性，段正樣、余際星等運(yùn)用菲克第一定律，對(duì)碳素鋼在高溫有氧環(huán)境中脫碳動(dòng)力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行探討給出了鋼材表層碳含量與溫度、時(shí)間的物理關(guān)系。關(guān)于該方面的研究并不多，但現(xiàn)有的研究表明，脫碳是基于碳在固體中的擴(kuò)散現(xiàn)象，研究的出發(fā)點(diǎn)都是運(yùn)用菲克擴(kuò)散定律，但是一些具體參數(shù)的獲得并沒(méi)有詳細(xì)可靠的依據(jù)。
進(jìn)行脫碳層成因研究
各種結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)用鋼、彈簧鋼、軸承鋼等面臨這樣的情況，在脫碳層成因研究方面，國(guó)外研究較早，加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，加熱溫度過(guò)高，加熱氣氛氧化性過(guò)高都是脫碳層的成因。
此外日本學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明鋼的冷卻過(guò)程的相交也產(chǎn)生脫碳：20世紀(jì)50年代中國(guó)的彈簧產(chǎn)業(yè)開(kāi)始發(fā)展，此后開(kāi)始有學(xué)者開(kāi)展該方面的研究，從金相角度對(duì)高線生產(chǎn)的彈簧鋼盤卷的表面脫碳進(jìn)行了分析，找出相關(guān)的影響因素，并針對(duì)實(shí)際情況提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法，提出加熱溫度過(guò)高，合金結(jié)構(gòu)用鋼、彈簧鋼加熱時(shí)問(wèn)過(guò)長(zhǎng)都是產(chǎn)生脫碳的原因，但是沒(méi)有對(duì)如何控制進(jìn)行研究：研究從設(shè)備特點(diǎn)、工藝因素等方面對(duì)65Mn冷軋帶鋼脫碳層超標(biāo)問(wèn)題產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并采用控制材料成分、加熱氣氛、改進(jìn)軋制工藝等措施去解決問(wèn)題；在熱加工對(duì)脫碳層需要進(jìn)行深究，他用國(guó)產(chǎn)鋼種代替600Mw，300Mw汽輪機(jī)進(jìn)口彈簧材料，提出材料成分的改進(jìn)可以有效改善表面脫碳狀況，該方面的國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了比較全面的研究，但多屬于定性試驗(yàn)研究，不夠深入。
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