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钢材白点的形成、危害及防治措施

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:轻微的白点在进一步热加工中可能被焊合。在锻钢的纵向断口上,呈圆形或椭圆形银白色斑点,在铸钢断口上呈银白色闪光条块,其颜色深浅不一,斑点或条块的大小也不一样。由于白点的危害性严重,技术标准已做出了明确规定:钢中一经发现有白点存在,即应报废。例如35碳钢,通过550℃去氢处理,即可使白点不产生。离心浇注的35CrNiMo钢,白点严重的试样每100g含氢量高达12mL。锻钢白点也是在锻造后的冷却过程中或冷却后经过一定时间产生的。

钢材白点的形成、危害及防治措施

1939年英国不列颠委员会的经典定义是“钢中白点为接近圆形或椭圆形银白色区域,无论是带有变形方向,还是带有偏析区,都不具有一定的方位。”在一般情况下,白点不易露在钢材的表面。白点的破坏性极大,作为钢中的显微裂纹,可能成为疲劳裂纹源,降低钢的强度。轻微的白点在进一步热加工中可能被焊合。

白点是存在于钢中的一种不允许的缺陷。在锻钢的纵向断口上,呈圆形或椭圆形银白色斑点,在铸钢断口上呈银白色闪光条块,其颜色深浅不一,斑点或条块的大小也不一样。在垂直于白点的低倍试片上表现为微裂纹,微裂纹有直线的也有锯齿状的。

由于白点的危害性严重,技术标准已做出了明确规定:钢中一经发现有白点存在,即应报废。技术人员在生产实践和科学试验中对白点进行了大量的研究,在白点的成因、形成机理及预防措施等方面均取得了许多重要成果,并对形成机理提出了多种假说。其中“氢—应力”是当前被多数人接受的一种假说。

扫描电镜观察发现白点有下述几方面特征:

1)白点不仅在锻钢和铸钢中产生,而且在棒材和板材中也经常出现,电弧炉炼钢,离心浇注和电渣熔铸炼钢,用不同方法冶炼的钢中均有可能产生,并且与其后的热处理工艺有关。(www.xing528.com)

2)氢是钢中白点产生的主要条件。例如35碳钢,通过550℃去氢处理,即可使白点不产生。离心浇注的35CrNiMo钢,白点严重的试样每100g含氢量高达12mL。特别是当用做过电极板的镍板(饱含有氢)作炉料冶炼时,白点出现的尤其严重。电渣重熔铸钢,当氧化钙、氟化钙等渣料未充分烘烤时,白点出现严重;当充分烘烤时,白点减轻,但不能完全消除,因为氧化钙、氟化钙等渣料吸水能力极强,即使在熔铸过程中也要吸收大量的水分,从而使钢中氢含量增高。

3)由于氢含量的不同、氢作用的复杂性和应力状态的不同,钢中白点可能在不同过程中产生。铸钢白点是在钢浇注后的冷却过程中或冷却后经过一定时间产生的,且大多沿柱状晶或等轴晶晶界开裂。锻钢白点也是在锻造后的冷却过程中或冷却后经过一定时间产生的。众所周知,锻造可使白点锻合。但当锻造比不够时,不能使白点锻合,这样,就必然使铸造时产生的白点残留下来,这时,白点的开裂路径是很难判断的。

另外,在拉伸过程(尤其是缓慢拉伸)也能产生一种白点,这种白点,有人称作“拉伸白点”,有人称作“白斑”,因其可以通过去氢处理使之不出现,因此,也有人认为这种白点属于氢脆,而不是白点。它与经典的白点定义也有不相符之处,即在低倍试片上没有发裂。但从其成因(氢和应力共同作用的结果)及其在断口表面的形貌,与白点还是一致的,所以,还是把它当做白点来看待。

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