由于白點主要是由于鋼中氫和組織應力共同作用下引起的界斜,因此設法除氫和消除組織應力就可以避免白點的產(chǎn)生蔼说。其中首先應是除氫讽钻。最徹底的辦法是從熔煉工藝著手,使氫在鋼中的含量減少到不至引起白點的產(chǎn)生凛茬。嚴格控制煉鋼操作過程,采用真空澆注等是很有效的措施薄塘。如果煉鋼過程中氫含量不能控制在2cm3/100g以下掠恢,則必須在鍛后采用合理的除氫冷卻規(guī)范,決不允許鍛后直接空冷到室溫悠垛。壓力加工的鋼材如果不存在白點线定,以后用這些鋼坯鍛成的鍛件就不會再出現(xiàn)白點。因此對鍛造來講确买,關鍵問題是制定合理的鍛后冷卻規(guī)范斤讥。
為了消除白點,制定冷卻規(guī)范的主要原則是:在盡量減小各種應力(相變組織應力湾趾、變形殘余應力及冷卻溫度應力等)的條件下在氫擴散速度最快的溫度區(qū)間芭商,長時間保溫,使氫能從鋼錠中充分擴散出來搀缠。具體的措施是采用等溫退火铛楣。
對馬氏體類鋼近迁,在等溫轉(zhuǎn)變時,有兩個溫度范圍奧氏體穩(wěn)定性很小簸州,分解速度最快鉴竭。一個是600~620℃(保溫15h奧氏體可分解20%);另一個是280~320℃(16min內(nèi)奧氏體可分解95%岸浑。試驗證明搏存,在這兩個奧氏體分解比較快的溫度范圍內(nèi),氫擴散的速度也是最快的慷郎。圖3-39為氫的擴散速度與溫度的關系曲線啡产。體心立方晶格的鐵素體比面心立方晶格的奧氏體可溶解的氫少。在600~620℃長時間保溫寨今,進行等溫退火時馅酪,鋼的塑性較好,同時溫度應力叼榄、相變應力較小乳侮,較安全,但時間要很長硼货。在280~320℃作等溫退火诉德,奧氏體分解快、需要的時間短钢怪,但相變應力和溫度應力較大柱洽,材料塑性較低,對較大的鍛件鲁修,如控制不好易出現(xiàn)裂紋本谜。另外,較大截面的鍛件偎窘,中心部分的氫也很難擴散出去乌助。因此,對鉻鎳鉬鋼的大鍛件陌知,一般采用起伏的冷卻規(guī)范他托,既能充分除氫,盡量減小應力仆葡、又能提高效率赏参。圖3-40為34CrNiMoφ1030mm轉(zhuǎn)子鍛件的冷卻曲線。該曲線的主要特點是:①鍛后先保溫一段時間沿盅,使鍛件內(nèi)外溫度均勻把篓,以消除變形不均勻引起的殘余應力和冷卻時的溫度應力。然后緩冷至略高于馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度Ms,這時奧氏體不是分解為脆性的馬氏體纸俭,而是韌性較好的貝氏體皇耗,相變應力較小,在稍高于Ms點保持一段時間终睦,使奧氏體充分分解碘云,使氫充分向外擴散。但因溫度低否抛,氫氣析出只在表面拦腌,鍛件中心部分仍保留較多的氫;②將鍛件再加熱到重結(jié)晶溫度以上言酪,并保溫岭限,使氫由含量多的心部向含量少的表面擴散,亦即使氫含量沿截面較均勻地分布败饵;這時由于重結(jié)晶的作用使鍛件的晶粒細化酣器,為最終熱處理創(chuàng)造較好的條件;③再次緩冷到Ms點以上熊过,氫從表面擴散出去吝重,而中心部分仍被保留著;④為使組織全部轉(zhuǎn)變?yōu)樗魇象w胖真,將鍛件加熱到600~650℃并進行充分保溫沦匿,一方面使奧氏體充分分解,另一方面使中心的氫盡量向表面擴散振峻。
34CrNi3Mo鋼對白點很敏感臼疫,而且轉(zhuǎn)子鍛件截面較大,所以工藝較復雜扣孟。對其他鍛件烫堤,冷卻曲線應根據(jù)鋼種和尺寸具體確定。
對珠光體類鋼鍛件凤价,鍛完后冷卻到Ac1以下50~150℃鸽斟,使奧氏體分解為珠光體,再加熱到Ac1以下20~50℃料仗,長時間保溫(根據(jù)鍛件尺寸大約幾小時到十幾小時,保溫過程中使組織應力充分消除伏蚊,并使氫逸出)立轧,然后緩慢冷卻;或者鍛后冷卻至Ac1以下50~150℃躏吊,再熱至Ac3以上20~30℃(過共析鋼為Ac1以上20~30℃)保溫氛改,再冷卻至Ac1以下50~60℃長時間保溫,以后緩慢冷卻。在奧氏體已轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的情況下臊癞,在靠近Ac1點保溫可使氫較快地逸出辐逝。
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