H 2 /H 2 O气氛下Fe-C合金气固反应脱碳机理

发布时间：2021-02-28 00:54

　　近年来,一种高炉铁水双辊连铸薄带+高温气固反应脱碳生产钢带的全新工艺流程被提出,该工艺可以最大限度减少夹杂物的产生。本研究以Fe-C合金气固反应脱碳机理为目的,在H₂/H₂O气氛下,研究了不同脱碳条件下薄带横截面的微观组织、薄带厚度方向上的碳浓度梯度。研究结果表明:随着脱碳反应的进行,薄带自表面至中心微观组织可分为三层,L₁层主要由铁素体组成;L₂层主要由奥氏体、渗碳体、石墨相和少量铁素体等混合构成;L₃层主要由渗碳体和石墨相组成。通过分析脱碳层（L₁+L₂）深度与脱碳时间的平方根关系,得到良好的线性关系,可用y=kt^0.5函数描述。薄带厚度方向上碳浓度梯度曲线可分为三个阶段,这与薄带的微观组织结构相对应。由碳浓度梯度曲线积分获得的数据与碳硫仪实测数据相吻合,证明了碳浓度梯度曲线的有效性。通过对脱碳层深度的研究计算得到脱碳反应的活化能为137.4 kJ·mol^-1。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(20)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

固态脱碳系统示意图

初始碳含量为4.0%的2 mm厚Fe-C合金薄带试样截面微观组织如图2所示。由图2可以看出,脱碳前的Fe-C合金薄带试样主要由铁素体、渗碳体和石墨相组成,石墨相分布较均匀。

利用相同方法检测1 413 K、不同时间下薄带脱碳层深度,以脱碳时间的平方根为横坐标,脱碳层深度y(L1+L2)为纵坐标,拟合后如图9所示。由图9可得,脱碳层与脱碳时间的平方根近乎呈正比例的线性关系,可近似用式(2)表示:

【参考文献】：
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本文编号：3055060