CO2和H2O气氛下Fe-C合金薄带脱碳对比

作者：周美洁; 艾立群; 洪陆阔^*; 李亚强; 孙彩娇; 侯耀斌

来源：钢铁, 2021, 56(05): 49-55.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20200426

• 脱碳
• Fe-C合金
• 扩散
• 气-固反应
• 气氛

为了对CO2和H2O两种气氛的脱碳效果进行对比,将碳质量分数约为4.2%的Fe-C合金薄带分别在两种气氛中进行脱碳处理。通过热力学分析结合试验保证碳被脱除且铁不氧化的气氛条件分别为:Ar-CO-CO2(气体流量为850mL/min,CO的体积分数为25%,PCO2/(PCO+PCO2)为0.26),Ar-H2-H2O(气体流量为500mL/min,H2体积分数为15%,水浴温度为313K)。当脱碳温度为1 413K时,Ar-H2-H2O气氛下,脱碳时间为50min时,脱碳后的平均碳质量分数为0.6%,Ar-CO-CO2气氛下,脱碳时间为70 min时,脱碳后的平均碳质量分数为0.92%。当脱碳时间相同时,Ar-H2-H2O的脱碳效果优于Ar-CO-CO2的脱碳效果,由于随着脱碳反应的进行薄带表面与氧化气体反应达到平衡,Ar-H2-H2O反应平衡时薄带的碳活度要低于Ar-CO-CO2气氛条件的碳活度,导致Ar-H2-H2O气氛条件下薄带的碳浓度梯度高于Ar-CO-CO2气氛条件,进而导致Ar-H2-H2O气氛条件的扩散通量大,脱碳效果好。

• 单位
  北京科技大学; 华北理工大学