热处理工艺学气氛与金属的化学反应
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发布时间：2024-07-03 12:17
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时间：2024-07-27 01:57
在金属热处理工艺中，气氛对金属的化学反应起着关键作用，以下是详细的解释：
1. 氧化反应
当钢铁暴露在空气中，会发生如下反应：
2Fe + O2 → 2FeO
Fe + H2O → FeO + H2
FeC + CO2 → Fe + 2CO
这些反应会导致钢铁表面形成氧化物，影响其性能。
2. 还原反应
还原气氛有助于去除氧化物，如：
FeO + H2 → Fe + H2O
FeO + CO → Fe + O2
这对于控制钢铁的化学成分和纯度至关重要。
3. 渗碳与渗氮
通过如下的反应，金属可以吸收碳或氮：
2CO → [C] + CO2
CH4 → [C] + 2H2
Fe + [C] → FeC
2NH3 → 2[N] + 3H2
Fe + [N] → FeN
这些过程对材料的硬度和耐腐蚀性有显著影响。
4. 各种气氛对金属的具体影响
氮气在高温下会与Cr,CO,Al,Ti等元素反应；
氢气在热处理中可以还原铜、镍、铁和钨，但过量的水可能导致钢脱碳；
水在800℃以上可使铁、钢氧化并脱碳，对铜无影响；
一氧化碳的还原性类似于氢气，能促使钢渗碳。
在电阻组件的生产中，例如镍铬丝和铁铬铝，含硫气氛可能会对其性能产生负面影响，因此需要特别注意气氛的选择和控制。
扩展资料
热处理工艺在我国已有悠久的历史，早在商代就已经有了经过再结晶退火的金箔饰物，在洛阳出土的战国时代的铁锛，系由白口铁脱碳退火制成。热处理工艺最早的史料记载见于《汉书。王褒传》中。金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。
