CO-CO_2气氛对铁碳合金薄带脱碳的影响

以初始碳含量为4.15%的1mm铁碳合金薄带为研究对象,在Ar-CO-CO_2弱氧化性气氛下,混合气氛中Pco_2/Pco=0.48,混合气体总流量为850ml/min,研究在不同脱碳温度、脱碳时间下对铁碳合金薄带脱碳效果的影响及完全脱碳层。结果表明,温度对铁碳合金脱碳效果影响显著,随着温度的升高,碳质量分数逐渐降低。随着脱碳时间的延长,脱碳效率逐渐降低,脱碳量增加。提高脱碳反映温度有利于提高脱碳反映速率。提高脱碳温度和脱碳时间,完全脱碳层加深。

铁碳合金气-固脱碳反应研究

研究对象为初始碳含量3.2%、1 mm的铁碳合金薄带,实验进行气氛条件为300 m L/min的Ar-H_2-H_2O弱氧化气氛,以气-固反应为基本的实验方法,以此来探索该铁碳合金的相关反应现象。由实验得出,提高温度有助于脱碳反应的进行,宏观脱碳反应为表观一级反应。完全脱碳层与时间的1/2次方成良好的线性关系。温度越高,完全脱碳层越深。

2mm铁碳合金薄带固态脱碳试验

为了探究2 mm厚的铁碳合金薄带固相脱碳规律。试验以Ar-H2-H_2O为脱碳气氛,在可控气氛管式炉内对Fe-C合金薄带进行脱碳。把初始碳质量分数为4.15%和3.20%的2 mm铁碳合金薄带分别放入加热场中,然后控制不同加热温度和脱碳时间进行脱碳研究。结果表明,碳向反应界面的扩散是脱碳反应的限制性环节,脱碳温度的升高和脱碳保温时间的延长均有利于脱碳,初始碳质量分数不同的铁碳合金薄带前期脱碳速率相同。由于薄带较厚,恒温脱碳不能达到脱碳要求,从而提出了分段加热脱碳法,脱碳效果良好,初始碳质量分数为4.15%的铁碳合金薄带70 min可脱到0.28%,初始碳质量分数为3.20%的铁碳合金薄带50 min可脱到0.23%。

铁碳合金薄带气-固反应脱碳动力学分析

为了研究铁碳合金薄带固相脱碳反应的动力学。试验以Ar-H2-H2O为脱碳气氛,在可控气氛管式炉内对Fe-C合金薄带进行脱碳。把铁碳合金薄带放入加热场中加热到1 020、1 080和1 140℃,并分别保温脱碳0、10、30、50、60、70、80和90min。结果表明,碳向反应界面的扩散是脱碳反应的限制性环节,脱碳温度的升高和脱碳保温时间的延长均有利于提高脱碳量,而且提高反应温度有助于提高脱碳反应速率。铁碳合金薄带固态脱碳反应近似为一级反应,脱碳反应表观活化能为144.9kJ/mol。