大型鍛件熱處理
2020-09-15 15:32
admin
通常大型鍛件的鍛件熱處理是和鍛件的冷卻結(jié)合在一起進行的。由于大型鍛件的斷面尺寸大和生產(chǎn)過程復雜，大型鍛件熱處理應考慮到以下特點：1)鍛件的組織與性能很不均勻，2)鍛件晶粒度粗大不均。3)鍛件內(nèi)部存在較大殘余應力，4) 一些鍛件容易產(chǎn)生白點缺陷。因此，大型鍛件熱處理除了消除應力，降低硬度之外，主要目的首先是預防鍛件出現(xiàn)白點，其次是提高鍛件的化學成分均勻性，調(diào)整與細化鍛件的組織。
大型鍛件中的白點白點是鍛件內(nèi)部的一種極細脆性裂紋，圓形或橢圓形的銀白色斑點，直徑大小由幾毫米到幾十毫米。根據(jù)顯微組織觀察，在白點的鄰近區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)塑性變形痕跡，因此白點是屬于脆性破裂。
大型鍛件中的白點白點是鍛件內(nèi)部的一種極細脆性裂紋，圓形或橢圓形的銀白色斑點，直徑大小由幾毫米到幾十毫米。根據(jù)顯微組織觀察，在白點的鄰近區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)塑性變形痕跡，因此白點是屬于脆性破裂。
鍛件存在白點不僅導致機械性能急劇下降，由于白點帶來高度應力集中，熱處理淬火時會使零件開裂，或零件使用中突然發(fā)生斷裂，以致造成機毀事故。因此，白點是鍛件的一種致命缺陷。大型鍛件技術(shù)條件明確規(guī)定，一旦發(fā)現(xiàn)白點必須報廢。關(guān)于形成白點的理論很多，目前比較一致的看法認為：白點是由鋼中的氫和內(nèi)應力 (主要是組織應力）共同作用的結(jié)果。沒有一定數(shù)量的氫和較大的內(nèi)應力，白點不能形成。
鋼中的氫是在冶煉時帶入的。氫在鋼中存在的形式有：原子（質(zhì)于）狀態(tài)，分于狀態(tài)以及氫化合物。后面兩種的活動能力很差，故只有氫原子能影響白點形成。氫對鋼的作用是使鋼的塑性降低，當含氫量達到一定數(shù)值，鋼的塑性將急劇地下降，產(chǎn)生所謂“氫脆”現(xiàn)象。實際上氫原子在鋼中并非均勻分布，而是聚集在位錯附近的歪扭晶格中。顯然，這些含氫量多的部位，塑性很低，具有脆件。在鍛件鍛后的冷卻過裎中，隨著溫度降低因奧氏體轉(zhuǎn)變，除了在鍛件內(nèi)部會產(chǎn)生內(nèi)應力（主要是組織應力）外，同時氫在鋼中的溶解度顯著減小，這時，內(nèi)應力使位錯在亞晶界匯集并構(gòu)成亞顯微裂口—— 斷裂源。當氫原子從固溶體里脫溶析出到亞顯微裂口中，氫原子在裂口中結(jié)合成氫分子并產(chǎn)生很大壓力。因此，在鋼中氫含量高的局部脆性地方，在組織應力和氫析出應力作用下，使亞顯微裂口不斷擴大以致破裂，產(chǎn)生極細內(nèi)部裂紋，這樣就形成了白點。
