Fe-C-Si合金固态脱碳实验

作者：周玉青; 艾立群; 洪陆阔^*; 孟凡峻; 刘新亮; 孙彩娇

来源：材料与冶金学报, 2023, 22(01): 45-66.

DOI：10.14186/j.cnki.1671-6620.2023.01.005

• 固态脱碳
• 铁碳硅合金
• 薄带
• 氧化
• 脱碳

以1 mm厚的Fe-3.0%C-0.84%Si(质量分数，下同)合金薄带和Fe-4.0%C-xSi(x=0,0.84%,1.24%)合金薄带作为研究对象，分析了在H2O-H2气氛下Fe-C-Si合金薄带的脱碳行为，重点探究了脱碳过程中的脱碳速率、元素竞争氧化及相关反应动力学.结果表明：在脱碳过程中，试样表面主要为Fe, Si的选择性氧化，且Si优先氧化生成SiO2;随着φ(H2O)/φ(H2)(即炉内水蒸气体积分数与H2体积分数的比值)的升高，氧化物转变为Fe2SiO4,当φ(H2O)/φ(H2)=0.42时，脱碳效果最好；随着硅含量的增大，脱碳效果越好，说明硅可促进固态脱碳.通过对动力学的研究及计算可得，当φ(H2O)/φ(H2)=0.42时，脱碳的宏观活化能为111.475 kJ/mol,低于碳在奥氏体中的扩散活化能，界面反应为脱碳的控速环节.

• 单位
  华北理工大学