کربن زدایی

کربن زدایی ( به انگلیسی: decarbonization ) مخالف روند کربوریزاسیون است، به عبارتی کاهش مقدار کربن ماده.
این اصطلاح معمولاً در متالورژی استفاده می شود و کاهش مقدار کربن در فلزات ( معمولاً فولاد ) را توصیف می کند. کربن زدایی زمانی اتفاق می افتد که کربن موجود در فلز با گازهای حاوی اکسیژن یا هیدروژن ( گازهای کربن زدایی ) در دماهای ۷۰۰ درجه سانتی گراد یا بالاتر واکنش دهد[ ۱] . حذف کربن باعث حذف فازهای سخت کاربیدی می شود و در نتیجه فلزها در سطوحی که در تماس با گازهای کربن زدایی هستند، نرم می شوند.
کربن زدایی بسته به کاربردی که فلز در آن استفاده می شود، می تواند مطلوب یا نامطلوب باشد؛ بنابراین این فرایند، فرآیندی است که هم می تواند به صورت عمدی در یکی از مراحل فرایند تولید استفاده شود، هم به عنوان عارضه جانبی یک فرایند اتفاق افتاده باشد ( مانند نورد کردن ) که باید از آن جلوگیری کرد یا اثرش را معکوس کرد ( مانند مرحله کاربورسازی ) .
مکانیسم فرایند کربن زدایی را می توان با سه رویداد متمایز توصیف کرد: واکنش در سطح فولاد، انتشار بینابینی اتم های کربن و انحلال کاربیدها در فولاد. [ ۲]
از جمله ویژگی های کربن زدایی افزایش نسبی فریت ( هیدروکسید آهن ) و کاهش مقدار کاربید یا لایه های پرلیت در فولادهای هایپریوتکتوئیدی آنیل شده کروی است [ ۳]
آلیاژهای هایپریوتکتوئیدی آلیاژهایی هستند که غلظت املاح در آن ها بیشتر از یوتکتوئید است. در فولاد، چنین آلیاژهایی درصد کربن کمتری دارند. آلیاژهای هایپریوتکتوئید در برابر خوردگی مقاوم هستند[ ۴] .
کربن زدایی مجموع کربن زدایی جزئی و کامل است. کربن زدایی کامل مربوط به ناحیه ای است که تقریباً تمام محتوای کربن آن حذف شده است. کربن زدایی جزئی مرتبط با ناحیه ای است که درآن کاهش محتوای کربن اتفاق افتاده اما هنوز محتوای کربن در آن ناحیه وجود دارد. در طول ارزیابی میکروسکوپی، عمق کربن زدایی بر اساس تغییر در ریزساختار تعیین می شود ( لوبر، 2001 - 2011 ) . لایه های مرزی کربن زدایی شده ( با عمق معمولی چند صدم تا دهم میلی متر ) نرم هستند و ممکن است نیاز شود که برداشته شوند.
از آنجایی که مقدار اکسیژن در اتمسفر یا کوره های خلا کم است در نتیجه محتوای کربن داخل فلزات نمی توانند اکسیده شوند، بنابراین کربن زدایی در آنها کمتر اتفاق می افتد یا اصلا اتفاق نمی افتد. [ ۳]