锻压中防止白点产生的对策

　　由于白点主要是由于钢中氢和组织应力共同作用下引起的，因此设法除氢和消除组织应力就可以避免白点的产生。其中首先应是除氢。最彻底的办法是从熔炼工艺着手，使氢在钢中的含量减少到不至引起白点的产生。严格控制炼钢操作过程，采用真空浇注等是很有效的措施。如果炼钢过程中氢含量不能控制在2cm3／100g以下，则必须在锻后采用合理的除氢冷却规范，决不允许锻后直接空冷到室温。压力加工的钢材如果不存在白点，以后用这些钢坯锻成的锻件就不会再出现白点。因此对锻造来讲，关键问题是制定合理的锻后冷却规范。

　　为了消除白点，制定冷却规范的主要原则是：在尽量减小各种应力(相变组织应力、变形残余应力及冷却温度应力等)的条件下在氢扩散速度最快的温度区间，长时间保温，使氢能从钢锭中充分扩散出来。具体的措施是采用等温退火。

　　对马氏体类钢，在等温转变时，有两个温度范围奥氏体稳定性很小，分解速度最快。一个是600～620℃(保温15h奥氏体可分解20%)；另一个是280～320℃(16min内奥氏体可分解95%。试验证明，在这两个奥氏体分解比较快的温度范围内，氢扩散的速度也是最快的。图3-39为氢的扩散速度与温度的关系曲线。体心立方晶格的铁素体比面心立方晶格的奥氏体可溶解的氢少。在600～620℃长时间保温，进行等温退火时，钢的塑性较好，同时温度应力、相变应力较小，较安全，但时间要很长。在280～320℃作等温退火，奥氏体分解快、需要的时间短，但相变应力和温度应力较大，材料塑性较低，对较大的锻件，如控制不好易出现裂纹。另外，较大截面的锻件，中心部分的氢也很难扩散出去。因此，对铬镍钼钢的大锻件，一般采用起伏的冷却规范，既能充分除氢，尽量减小应力、又能提高效率。图3-40为34CrNiMoφ1030mm转子锻件的冷却曲线。该曲线的主要特点是：①锻后先保温一段时间，使锻件内外温度均匀，以消除变形不均匀引起的残余应力和冷却时的温度应力。然后缓冷至略高于马氏体开始转变温度Ms，这时奥氏体不是分解为脆性的马氏体，而是韧性较好的贝氏体，相变应力较小，在稍高于Ms点保持一段时间，使奥氏体充分分解，使氢充分向外扩散。但因温度低，氢气析出只在表面，锻件中心部分仍保留较多的氢；②将锻件再加热到重结晶温度以上，并保温，使氢由含量多的心部向含量少的表面扩散，亦即使氢含量沿截面较均匀地分布；这时由于重结晶的作用使锻件的晶粒细化，为最终热处理创造较好的条件；③再次缓冷到Ms点以上，氢从表面扩散出去，而中心部分仍被保留着；④为使组织全部转变为索氏体，将锻件加热到600～650℃并进行充分保温，一方面使奥氏体充分分解，另一方面使中心的氢尽量向表面扩散。

　　34CrNi3Mo钢对白点很敏感，而且转子锻件截面较大，所以工艺较复杂。对其他锻件，冷却曲线应根据钢种和尺寸具体确定。

　　对珠光体类钢锻件，锻完后冷却到Ac1以下50～150℃，使奥氏体分解为珠光体，再加热到Ac1以下20～50℃，长时间保温(根据锻件尺寸大约几小时到十几小时，保温过程中使组织应力充分消除，并使氢逸出)，然后缓慢冷却；或者锻后冷却至Ac1以下50～150℃，再热至Ac3以上20～30℃(过共析钢为Ac1以上20～30℃)保温，再冷却至Ac1以下50～60℃长时间保温，以后缓慢冷却。在奥氏体已转变为珠光体的情况下，在靠近Ac1点保温可使氢较快地逸出。

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