Fe-3.2%C合金薄带气—固脱碳反应研究

发布时间：2025-05-04 18:33

　　本实验以初始碳含量为3.2wt%C的铁碳合金薄带为研究对象,在Ar-H2-H₂O混合而成的弱氧化反应气氛条件下,通过真空气氛管式炉并结合光学显微镜等手段分析研究了脱碳温度、脱碳时间、薄带厚度、升降温速率对气固脱碳反应的影响。在其它条件一定的情况下,铁碳合金薄带的碳含量随着脱碳时间和加热温度的增加而逐渐降低。温度和脱碳时间对脱碳反应影响显著,得到了1mm和1.5mm的3.2wt%C铁碳合金薄带脱碳目标碳含量与脱碳温度、脱碳时间的定量关系。其表达式分别为w_t=3.2e(0.52319-4.495×10^-4T)t和w_t=3.2e(0.196121.62×10⁴T)t。实验结果表明,脱碳反应为表观一级气固反应,以1mm和1.5mm铁碳合金薄带为对象,根据碳含量的对数lnw与时间t的线性关系确定了本实验条件下的表观脱碳速率常数和表观脱碳反应活化能。根据薄带厚度和脱碳温度对铁碳合金薄带气—固脱碳反应的研究,得出去石墨层深度与脱碳时间的二分之一次方呈良好的线性关系;去石墨层深度与时间的关系式为y=Ct1/2,常数C由脱碳温度决定。由...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 钢铁冶金发展历程
        1.1.1 现代钢铁工业的冶金原理
        1.1.2 现代钢铁工业流程的氧势变化
    1.2 固态炼钢的发展
        1.2.1 固态脱碳反应机理
        1.2.2 反应过程碳势分析
    1.3 脱碳反应研究概况
        1.3.1 气—固脱碳反应基础性研究
        1.3.2 其他因素对固态脱碳的影响
        1.3.3 气—固反应动力学研究
    1.4 硅钢退火脱碳研究
    1.5 研究的意义及内容
        1.5.1 研究的意义
        1.5.2 研究的内容
第2章 实验内容及研究方法
    2.1 实验装置与检测设备
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 检测设备
    2.2 实验原料的制备
        2.2.1 母合金的制备
        2.2.2 碳含量的测定
        2.2.3 制备铁碳合金薄带
    2.3 实验研究方法
        2.3.1 实验装置
        2.3.2 实验方法
    2.4 技术路线
第3章 宏观动力学研究
    3.1 实验中混合气氛的确定
    3.2 试样检测
    3.3 铁碳合金薄带固态脱碳实验研究
        3.3.1 1mm铁碳合金薄带脱碳研究
        3.3.2 1.5mm铁碳合金薄带脱碳研究
    3.4 薄带厚度对脱碳行为的影响
    3.5 本章小结
第4章 微观动力学研究
    4.1 初始试样检测
        4.1.1 初始试样的能谱分析
        4.1.2 初始试样的组织观察
    4.2 铁碳合金薄带脱碳检测与分析
        4.2.1 铁碳合金薄带加热后的组织变化
        4.2.2 脱碳时间对去石墨层深度的影响
        4.2.3 脱碳温度对去石墨层深度的影响
        4.2.4 薄带厚度与去石墨层的关系
    4.3 本章小结
第5章 升温速率对固态脱碳的影响
    5.1 实验炉对升降温时间的影响
    5.2 升温速率对组织结构的影响
        5.2.1 未进行脱碳处理试样的组织结构
        5.2.2 进行脱碳处理后试样的组织结构
    5.3 升温速率对脱碳系数与扩散活化能的影响
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集



本文编号：4042720