脱碳层是指钢轨表面形成的一层铁素体区域,会降低钢轨表面强度和硬度,影响钢轨使用。本文介绍钢轨脱碳层特征、检测和控制措施等。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄢󠄣󠄞󠄩󠄧󠄞󠄢󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠅄󠅙󠅝󠅕󠄪󠄡󠄧󠄤󠄡󠄦󠄣󠄨󠄡󠄧󠄦󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
1 特征
在金相显微镜下钢轨表面有白色铁素体网状的区域,如下图所示。



2 检验方法
通常采用金相法进行检验。将试样用3%~5%的硝酸酒精腐蚀后,再利用金相图像分析系统观察(观察范围为钢轨顶面至下颚处高度L的2/3位置范围),定量测量从表面至连续、封闭铁素体网处的距离。放大倍数的选择取决于脱碳层深度,如果需方没有特殊规定,由检测者选择。建议使用能观测到整个脱碳层的最大倍数,一般采用100倍。当过渡层和基体较难分辨时,可用更高放大倍数进行观察,确定界限。

3 判定依据
脱碳层深度是指从表面至连续、封闭铁素体网处的深度,不应超过0.5mm。

4 产生原因
钢坯在加热等过程中,表面碳原子与氧化性气氛发生反应出现损失,从而在钢轨表面形成一层白色铁素体区域,具体产生的原因有:
1. 钢坯原始脱碳严重。
2. 钢坯在加热、均热段停留时间过长。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄢󠄣󠄞󠄩󠄧󠄞󠄢󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠅄󠅙󠅝󠅕󠄪󠄡󠄧󠄤󠄡󠄦󠄣󠄨󠄡󠄧󠄦󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
3. 加热炉内温度过高,或轧制不连续时未能有效执行待轧降温制度。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄢󠄣󠄞󠄩󠄧󠄞󠄢󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠅄󠅙󠅝󠅕󠄪󠄡󠄧󠄤󠄡󠄦󠄣󠄨󠄡󠄧󠄦󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4. 炉内气氛控制不合理。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄢󠄣󠄞󠄩󠄧󠄞󠄢󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠅄󠅙󠅝󠅕󠄪󠄡󠄧󠄤󠄡󠄦󠄣󠄨󠄡󠄧󠄦󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
5 处理方法
取样检验脱碳层超标的钢轨应判废,并在同一加热炉内相邻的两支钢轨上取样复验,直至合格为止。
6 预防措施
1.避免钢坯在加热炉中的均热段停留时间过长。
2. 避免钢坯在加热炉中炉内温度过高。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄢󠄣󠄞󠄩󠄧󠄞󠄢󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠅄󠅙󠅝󠅕󠄪󠄡󠄧󠄤󠄡󠄦󠄣󠄨󠄡󠄧󠄦󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
3. 合理控制钢坯加热炉炉内气氛。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄢󠄣󠄞󠄩󠄧󠄞󠄢󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠅄󠅙󠅝󠅕󠄪󠄡󠄧󠄤󠄡󠄦󠄣󠄨󠄡󠄧󠄦󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4. 钢坯表面合理喷涂防脱碳涂层。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄣󠄞󠄢󠄣󠄞󠄩󠄧󠄞󠄢󠄣󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠅄󠅙󠅝󠅕󠄪󠄡󠄧󠄤󠄡󠄦󠄣󠄨󠄡󠄧󠄦󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮