電爐絲的滲碳反應(yīng)
保護(hù)性氧化膜是阻電爐絲滲碳的唯一屏障。一旦氧化膜 被破壞,還原性氣體將通過(guò)破損處滲入合金內(nèi)部并發(fā)生滲碳反應(yīng)。電爐絲中的鉻、鐵與碳的親合力很強(qiáng),鋁、硅、鎳等則很弱。a 此,當(dāng)滲碳?xì)怏w同合金接觸時(shí),將發(fā)生以下滲碳反應(yīng):
在680 nC時(shí); |
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3Fe+C=Fe,C |
(4-5) |
在83CTC時(shí): |
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3Cr+2C=Cr3C2 |
U-6) |
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7Cr+ 3C=Cr7C^ |
(4-7) |
上述滲碳反應(yīng)是從氧化膜下由表向內(nèi)沿合金晶界進(jìn)行。 |
反應(yīng) |
生成的碳化物聚積在晶界處,在氧化膜下形成一層含碳量很高的 滲碳層。合金輕度滲碳碎,電m值升高,塑件r降,表面氧化膜 改變顏色。重度滲碳后,氧化膜剝落,電阻值急劇升高,電熱元 件會(huì)出現(xiàn)脆斷現(xiàn)象,
碳對(duì)鎳鉻合金和線鉻鐵合金的腐蝕是沿合金晶界發(fā)生鉻的碳 化,同時(shí)生成的碳化鉻部分又被氧化,使合金斷面呈綠色,即所 謂“綠蝕”現(xiàn)象。
作者對(duì)在107CTC滲碳?xì)怏w中使用S周后,已發(fā)生重度滲碳的 0Cr25Al5合金直徑為4.2mm的線材進(jìn)行的分析結(jié)果表明:滲碳 反應(yīng)發(fā)生在氧化膜的下面,在氧化膜和未滲碳的基體合金之間,存 在一個(gè)過(guò)渡層一一滲碳層
D在滲碳層內(nèi)沿鐵素體晶界聚積了大童 的碳化鉻,該層含碳M為?〇 20%,(基體合金含碳量為
0. 〇45%>該層厚度0. 3?0. 5mni
a由干屬重度滲碳,電熱元件使
用2個(gè)月后發(fā)生嚴(yán)重的脆斷現(xiàn)象
合金中鉻是強(qiáng)烈形成碳化物的元素,鐵則次之,因此,隨合 金中&、Fe含置增加
f抗?jié)B碳能力下降。
合金中硅、鋁、鎳由于對(duì)碳的親合力弱,不易形成碳化物,可 以提高合金的抗?jié)B碳能力.在鎳鉻和鎳鉻鐵合金中,含的合 金在900 C以下具有良好的抗?jié)B碳能力,在1〇〇〇 C硅就失去作用。
稀土元素對(duì)碳親合力很弱,同時(shí)又能提高氧化膜的穩(wěn)定性和 致密性,因此可以改善合金的抗?jié)B碳能力
&鐵鉻鋁合金中加入釔 可以顯著提高抗?jié)B碳能力。