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关于大锻件的白点与氢脆你相识几多 ?

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白点是由于钢中氢含量过高引起的一种缺陷.白点是钢中的一种内部裂纹 ,在锻件的纵向断裂面上泛起为边沿清晰的圆形或椭圆形银白色黑点。在横向低倍试片上为发纹状小裂纹 ,长度数毫米 ,最大数十毫米。白点的微观形貌为由撕裂岭息争理小平面组成的穿晶准解理。合金钢白点的色泽灼烁 ,碳素钢的较暗些。

白点是在钢中的氢与应力联相助用下爆发的 ,白点的形成温度约为200~50度 ,基本上不随钢的化学因素而变。白点的形成需要孕育期 ,使钢中的氢形成足够水平的偏聚和使金属脆化。白点多形核于晶界 ,亚晶界、夹杂物外貌及其他晶体缺陷处。

白点的泛起将导致锻件横向性能(主要是塑性、韧性)急剧降低并成为最危险的断裂源 ,严重降低零件的使用性能与寿命。因而 ,一旦发明白点 ,锻件即应报废或改锻为较小尺寸的锻件。  

为避免白点的形成 ,必需将钢中残留氢限制在钢的无白点极限含氢量以下。钢的无白点极限含氢量受控于钢的白点敏感性并与钢的化学因素、组织状态等因素有关。Ni、Mn、Ni-Cr等合金元素使钢的白点敏感性增高 ,Zr ,Nb、Mo、W、V、Ti、单独保存的Cr及稀土元素Ce等可使钢的白点敏感性有所下降。在种种组织中 ,白点敏感性下降的顺序是:珠光体、贝氏体、马氏体 ,混淆组织比简单组织更易泛起白点。细化晶粒、碳化物质点的细化与片状化、位错密度增添等因素可加大结构缺陷对氢的捕获作用 ,可减小钢的白点敏感性。

凭证白点敏感性的差别 ,可将生产中常用的钢号分为以下四组

第一组 白点敏感性很高的高镍合金钢 ,如12CrNi3MoV、 18Cr2Ni4WA、 34CrNi3Mo、26Cr2Ni4MoV等 ,其无白点极限含氢量可取为1.8×lO-6 。

第二组 白点敏感性较高的中、高碳Ni-Cr 合金钢 ,如40CrNi、34CrNilMo、5CrNiMo、 70Cr3Mo与9Cr2Mo等 ,其无白点极限含氢量可取为2. 7×lO-6.

第三组  白点敏感性中等的中碳低合金钢 ,如40Cr、_3sCrMo、34CrMolA等 ,其无白点极限含氢量可取为3×10-6。

第四组 白点敏感性较低的碳素结构钢和低碳低合金钢 ,如25、15CrMo、20CrMo、20MnMo等 ,其无白点极限含氢量可取为3.5×10-6.

还应特殊注重 ,少量残留奥氏体的泛起可急剧增大钢的白点敏感性。由于 ,残留奥氏体不但阻碍氢的扩闲逸出 ,并且有吸引和贮存氢的作用 ,使氢在钢中局部地区高度富集。随后 ,当残留奥氏体转变为马氏体时 ,高度富集的氢与重大的相变应力相团结 ,形成白点的危险性便较大增添了。

白点所造成的脆性 ,随钢在加载时应变速率的升高而急剧增添 ,这种征象称为钢的第一类氢脆。

当钢中的氢缺乏以形成白点时 ,钢的塑性、韧性亦随钢中含氢量的增添而降低 ,但下降水平随加载时应变速率的升高而减小 ,这一征象称为钢的第二类氢脆。随着第二类氢脆的泛起 ,钢的塑性指标可镌汰一半以上 ,并在长期加载时导致钢的延迟断裂。因而关于多种主要大锻件必需思量第二类氢脆所造成的危害。为阻止第二类氢脆 ,主要大锻件中的剩余氢应降至1-1.5×10-6以下。

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