大型鍛件的白點和氫脆缺陷的危害性很大，所以大型鍛件鍛后熱處理要求防止白點和氫脆，同時，去除鍛造應(yīng)力，降低硬度，細(xì)化晶粒?，F(xiàn)將我們對大型鍛件鍛后熱處理有關(guān)白點的認(rèn)識撰寫成文，以供參考。

1.有關(guān)鋼中白點的基本概念

（1）白點的危害性 白點是鋼中氫所引起的種內(nèi)部裂紋，固態(tài)鋼中含氤量過高時，鋼顯著變脆，從本質(zhì)來看，白點也屬于脆性破壞。白點的存在使鋼的力學(xué)性能特別是橫向塑性和韌性急劇降低，成為最危險的斷裂源，嚴(yán)重影響零件的使用性能和壽命。因此，鍛件中一旦發(fā)現(xiàn)白點，則該鍛件必須報廢。

（2）白點的形貌 在鍛件的縱向斷裂面上呈現(xiàn)為邊緣清晰的圓形或橢圓形銀白色斑點，在橫向低倍試片上為發(fā)絲狀小裂紋，長度幾毫米，最大幾十毫米。

（3）白點產(chǎn)生的條件及形成溫度 在鍛造后，鋼中的氫與應(yīng)力（變形應(yīng)力、熱應(yīng)力、組織應(yīng)力，特別是組織應(yīng)力)聯(lián)合作用下產(chǎn)生白點。白點是鍛件毛坯冷卻到比較低的溫度時形成的（約250℃至室溫這一范圍）。

（4）氫和應(yīng)力在形成白點中的相互關(guān)系 鋼中含有足夠數(shù)量的氫是形成白點的必要條件，內(nèi)應(yīng)力的存在具有促進(jìn)白點形成的作用。

（5）白點的三大特點  ①白點從來不在鍛件的表面形成。根據(jù)有關(guān)資料表明，其形成總是在鍛件內(nèi)部，含有白點的區(qū)域離鍛件表面有相當(dāng)一段距離，約50mm。②白點是在鍛后，當(dāng)鍛件冷卻到比較低的溫度(250℃至室溫)時形成。③白點不是瞬間形成，而是逐漸形成的。從停鍛到出現(xiàn)白點，需要經(jīng)歷一段時間，這段時間稱之為白點形成的孕育期或潛伏期。孕育期的長短取決于鋼的含氫量，同時也取決于鍛件的厚度。

2.大型鍛件的鍛后熱處理

鍛造成形后，隨即進(jìn)行的熱處理稱之為鍛后熱處理。大型鍛件鍛后熱處理的目的主要是為了去應(yīng)力，重結(jié)晶細(xì)化品粒，同時去氫。

（1）重結(jié)品處理 大型鍛件經(jīng)過多次重結(jié)晶處理，使晶粒細(xì)化，組織改善、性能得到提高。

（2）去氫退火 將鍛件中的氫降低至極限含氫量以下，并使其分布均勻，以免除白點、氫脆的危險。

由于氫在相、a相中的溶解度和擴(kuò)散系數(shù)不同，特別是氫在a相中的溶解度低，而擴(kuò)散系數(shù)大，這就使得在退火過程中氫得以不斷向外擴(kuò)散。

去氫退火往往與重結(jié)晶合并進(jìn)行。去氫退火的溫度通常在650℃。退火后應(yīng)盡可能緩慢冷卻，以防止產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力。一般冷卻分為兩個階段：400℃以上，由于鋼的塑性好，內(nèi)應(yīng)力不易形成，所以冷卻可快一些，400℃以下，冷速就要放慢。

對于合金元素較多、性能要求較高的鍛件，鍛后要求進(jìn)行一次甚至多次重結(jié)晶熱處理、以便改善鍛件的組織和性能。

3.減少鋼中含氫量的途徑和措施

不同鋼種的鍛件對白點的敏感程度不同。影響鍛件敏感性的因素主要是鋼的含氫量，鋼的含氫量越高，白點敏感性就越大。鋼中的氫可以呈原子狀態(tài)、分子狀態(tài)或化合物狀態(tài)存在，對形成白點有決定作用的是原子。防止白點產(chǎn)生的根本方法是減少鋼中的氫含量，使鋼中殘留的氫限制在鋼無白點的極限氫含量以下。

（1）減少鋼中氫含量的主要途徑 煉鋼過程中對鋼液進(jìn)行真空脫氣或采用真空澆注的方法，對某些有更高要求的鍛件，可采用電渣重熔工藝進(jìn)一步提高鋼材的純凈度，鍛后熱處理：去氫退火，使鋼中的氫擴(kuò)散出去。

（2）防止白點的措施  防止鋼中形成白點的方法包括兩個方面： 是設(shè)法盡量減少鋼液中的含氫量，創(chuàng)造條件使氫氣從鋼坯中擴(kuò)散逸出；二是減少冷卻時鋼坯中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，特別是組織應(yīng)力。

為了減少鋼材的含氫量，冶煉中盡量少用或不用嚴(yán)重銹蝕的廢鋼；使用新焙燒或經(jīng)過加熱的石灰；使用經(jīng)過加熱的鐵合金；煉鋼工具要經(jīng)過充分干燥和烘烤，澆注系統(tǒng)要干燥，鋼液溫度不可過高，以免過分吸收氫氣，保證足夠長時間和足夠有力的鋼液沸騰，以有利于脫氫。爐渣不可太稀，終渣要適當(dāng)黏稠些等。

4.大型鍛件鍛后熱處理中的注意事項

（1） 鋼材的采購及儲備 在采購鋼材時應(yīng)在春夏秋冬的季節(jié)上加以選擇，為了保證鋼材在純凈度方面達(dá)標(biāo)，避開每年中的梅雨季節(jié)對鋼材的影響，在鋼材數(shù)量上要有一定量的儲備，在確保質(zhì)量的前提下以備急需。

（2）白點的敏感性 鍛件在冷卻過程中，其表面的氫容易擴(kuò)散逸出，而心部的氫則不易排出。因此，鍛件截面越大，越容易產(chǎn)生白點。隨鍛件截面的增大，鋼的偏析程度也越嚴(yán)重，更容易促進(jìn)白點的形成。

鍛件表面積越大，氫的析出越容易。因此，空心鍛件（如齒圈）比實心鍛件（如齒輪軸）的白點敏感性要小。

wc<0.3%的低碳鋼白點敏感性極低。隨著含成量的增加，鋼的白點敏感性增加。鍛件般后冷卻速度越快，白點敏感性越大。

不產(chǎn)生白點的鋼：如奧氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鐵素體鋼、萊氏體鋼。一般正常生產(chǎn)條件下wc<0.3%、ww<0.6%的碳素鋼也不會形成白點因此對這類鋼沒有必要在鍛后做去氣氫退火。

對白點敏感的鋼：珠光體鋼白點敏感性較小，馬氏體一珠光體鋼白點敏感性較大，馬氏體鋼白點敏感性最大。如：20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W、20CrNi2Mo、40CrNi2Mo、40CrNiMo等。馬氏體鋼白點極限含氣量為 ≤1.8×10。

（3）對已產(chǎn)生白點而報廢的大型鍛件進(jìn)行改鍛對已產(chǎn)生白點的鍛件可以通過改鍛等熱加工方法加工成尺寸更小的零部件毛壞，改鍛后的小尺寸鋼壞需要進(jìn)行緩冷和退火，可挽回一部分報廢的損失。

       （4） 交付鍛件的同時提供質(zhì)檢報告鍛造廠在交付鍛件的同時，必須出具:①純凈度[H]、[N]、[O]含量。②化學(xué)成分、力學(xué)性能。③鍛造比。④超聲波無損檢測等相關(guān)內(nèi)容的質(zhì)檢報告。

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