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📉 脱碳层估算
基于碳扩散模型,根据加热温度与保温时间估算钢件表面脱碳层深度。
加热温度 T (°C)
保温时间 t (h)
原始碳含量 C0 (%)
炉气气氛
空气(氧化性)
弱脱碳气氛
中性/保护气氛
脱碳判定阈值 Cs/C0
估算脱碳层
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📋 模型说明
扩散模型:
表面碳浓度服从半无限体扩散方程,碳浓度 C(x,t)/C0 = erf(x/(2√(D·t)))。
脱碳层深度:
x = 2·√(D·t)·erf⁻¹(Cs/C0),D 为碳在奥氏体中扩散系数。
扩散系数 (Arrhenius):
D = D0·exp(−Q/RT),D0≈2.0×10⁻⁵ m²/s,Q≈142 kJ/mol。
气氛修正:
空气取满脱碳(表面C≈0),弱脱碳折减0.6,保护气氛折减0.1。
注:为工程估算,实际脱碳受合金元素、晶粒、氧分压等多因素影响。