火車輪鍛件脫碳的危害

       1.火車輪鍛件表面脫碳使其表面硬度下降，強度和耐磨性降低，嚴重的脫碳在鍛造時會產生龜裂；超過鍛件加工余量的脫碳層，會影響零件的使用性能。所以，重要的零件和精密模鍛件是不允許存在有脫碳層的，故需要采用無氧化和無脫碳的加熱。

       2.脫碳使鋼鍛件疲勞強度降低，可導致零件在使用中過早發生疲勞損壞，所以轎車發動機連桿工字型桿部對脫碳層深度有嚴格要求，一般要求≤0.15mm，甚至≤0.lmm,因為脫碳層深度直接彩響連桿的疲勞強度。

       3.鋼表面脫碳以后，由于表層與心部的組織不同而線膨脹系數不同，淬火時發生不同的組織轉變及體積變化而引起很大的內應力，同時，表層經脫碳后強度下降，使零件淬火時有產生裂紋的可能。

       影響火車輪鍛件脫碳的因素

       脫碳和氧化一樣，既是化學作用過程，又是原子的擴散過程，所以影響脫碳的主要因素是被加熱金屬化學成分和加熱環境（如爐氣成分、加熱溫度、加熱時間）兩方面因素的影響，即內因和外因。

       1.鋼中的化學成分：鋼的含碳量越多，脫碳層也越深。合金元素中，W、Al、SI、Co等元索促使脫碳增加，而Cr、Mn等元素則阻止脫碳，Ni和V對鋼的脫碳沒有影響。

       2.爐氣成分

       爐氣成分中的氧化性物質（二氧化碳、氧氣和水等）越多，脫碳越嚴重，其中脫碳能力最強的是H20(汽），但是當燃料在過剩空氣中燃燒，較多較快的形成氧化皮后，會阻礙碳的擴散，此時脫碳傾向則減弱。爐內空氣不足時，在燃燒產物中會出現氫氣，當燃料含有較多水分時，這種氫和水蒸氣的并存，有強烈的脫碳作用，一般在中性介質或弱氧化性介質中加熱可減少脫碳。

       3.加熱溫度和加熱時間

       —般來說，隨著加熱溫度的升髙和加熱時間的延長，都將加劇脫碳的傾向。但是鋼在700℃~1000℃時，表面形成的氧化皮能阻礙碳的擴散，減弱脫碳程度，當溫度再上升時，隨著碳擴散的速度增大，氧化皮也失去保護作用，脫碳層進一步加深，這時脫碳比氧化更激烈，如GCrl5鋼。加熱到1100℃~1200℃時，將產生強烈的脫碳。加熱時間越長，脫碳層也越深。但不是成正比的，當超過一定數值后，脫碳深度的增加就逐漸減弱，這時脫碳比氧化更激烈，試驗指出，高速鋼在1000℃的高溫下經過0.5h,其脫碳層深度為0.4mm,保溫4h后為1.0mm,保溫12h后僅為1.2mm；若將加熱溫度升到1050℃，則脫碳層深度增到2mm。

       防止火車輪鍛件脫碳的措施，具體措施如下：

       1.盡可能采用快速加熱法，控制加熱溫度和加熱時間，尤其是高溫下的停留時間要盡量縮短。

       2.在保護性氣體或可控氣氛中加熱，可以得到不脫碳或少脫碳的金屬表面。所謂可控氣氛，就是通過調節二氧化碳、一氧化碳、水、氫氣相對含最，使碳和脫碳氣體的氧化-還原反應的方向得到控制，達到減少脫碳目的。

       3.加熱前坯料表面噴刷使脫碳氣體不能浸透的保護涂層。如石墨粉與水玻璃混合劑，硼砂水浸液，玻璃粉涂料等，均可收到一定的效果。