轴承知识

影响钢脱碳的主要因素有哪些？

2025-12-15

钢在加热过程中，表面除了被氧化烧损外，还会造成表层内含碳量的减少，称为钢的脱碳。碳在钢中是以Fe3C的形式存在，它是直接决定钢的机械性质的成分。例如高碳工具钢，就是依靠碳获得高的红硬性，如果表面脱碳后，钢的硬度将大大降低。

合金钢中除不锈钢外大多是高碳钢，除了电工硅钢要求脱碳以外，其他钢种的脱碳都被认为是钢的缺陷，特别是工具钢、滚珠轴承钢、弹簧钢都不希望发生脱碳现象。脱碳后最明显的硬度下降，弹簧钢的抗疲劳强度降低，要淬火的钢还还容易出现裂纹。防止钢的脱碳，也是钢的加热过程中的重要问题。

1.加热温度的影响

脱碳反应都是吸热反应，提高温度有利于促使反应进行，所以加热温度越高，脱碳程度越深。随着温度的升高，碳的扩散速度增加，脱碳层厚度也增大。在1100℃附近，脱碳层有一个峰值，对于某些钢种，为了减少加热过程中的脱碳，在选择加热温度时，应尽量避开脱碳峰值的温度范围。

2.加热时间的影响

在低温条件下，即使钢在炉内时间较长，脱碳并不显著，但在高温下停留的时间越长，则脱碳越厚。一些易脱碳钢不允许长时间在高温下保温待轧，遇有故障停机不能出钢时，如时间过长应相应降低炉温。

3.钢的成分的影响

钢中含碳量越高，钢的脱碳越容易。合金元素对脱碳的影响不一，铝、钴、钨这些元素能促使脱碳，铬、猛、硼则有助于减少钢的脱碳，镍、硅、钒对脱碳没什么影响。易脱碳钢种主要有碳素工具钢、模具钢、硅弹簧钢、滚珠轴承钢、高速钢等。

4.炉气成分的影响

炉气成分中的水蒸气、二氧化碳和氧气都能引起脱碳。一般情况下，火焰炉内的炉气对易脱碳钢来说都是饱和性脱碳气氛，即使在分级燃烧加热炉中，仍不能避免钢表面脱碳。实践表明，最小的脱碳层不是在还原气氛中，而是在氧化气氛下得到的，但钢在氧化气氛下加热的烧损大。

来源：“康能热能”公众号