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鋁合金重力鑄造中的白點成因

關(guān)于白點形成的理論較多。但比較有說服力而又能被實踐證明的是：白點是由于鋼中氫和組織應(yīng)力共同作用的結(jié)果。這里的組織應(yīng)力主要指奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體和珠光體時形成的內(nèi)應(yīng)力。沒有一定數(shù)量的氫和較顯著的組織應(yīng)力，白點是不能形成的。但是，若只是含氫量較高，而組織應(yīng)..

鑫弘祥重力鑄造廠是專業(yè)鋁合金重力鑄造產(chǎn)品開發(fā)的加工企業(yè)，下面就鋁合金重力鑄造中的白點成因談?wù)効捶ǎ?/span>

氫氣和組織應(yīng)力是如何促使形成白點的呢？目前對這些問題的認識大致如下：

1）鋼中含有氫時，使鋼的塑性降低。當(dāng)含氫量達到某數(shù)值時，塑性急劇地下降，造成氫脆現(xiàn)象。尤其當(dāng)鋼內(nèi)長時間存在應(yīng)力的情況下，氫可以擴散到應(yīng)力集中區(qū)（間隙溶解的氫原子有集中到承受張應(yīng)力的晶格中去的傾向），并使其塑性下降到幾乎等于零。在應(yīng)力足夠大時就產(chǎn)生脆性破斷。例如25Cr2Ni2Mo鋼含 14.5cm3／100g的氫時，于900℃正火，600℃回火后的伸長率降至0.6％，斷面收縮率降至0；含7.84cm3／100g的氫時，淬火狀態(tài)的伸長率和斷面收縮率均降至 0.20鋼含170cm3／100g 的氫時，退火狀態(tài)的伸長率降為 0.2％，斷面收縮率為0；含12.76 cm3／100g的氫時，淬火狀態(tài)的伸長率和斷面收縮率均降至0；

2）煉鋼時鋼液中吸收的氫，在鋼錠凝固時因溶解度減少而析出。圖3-38為氫在鐵中的溶解度曲線。它來不及逸出鋼錠表面而存在于鋼錠內(nèi)部空隙處。壓力加工之前加熱時，氫又溶于鋼中，壓力加工后的冷卻過程中由于奧氏體分解和溫度降低，氫在鋼中溶解度減少，氫原子從固溶體中析出到鋼坯內(nèi)部的一些顯微空隙處。氫原子在這里將結(jié)合成分子狀態(tài)，并產(chǎn)生相當(dāng)大的壓力（當(dāng)鋼中含氫量為0.001%，溫度為400℃時，這種壓力可高達1200MPa以上）。另外，氫與鋼中的碳反應(yīng)形成甲烷（CH4），也造成很大的分子壓力。這一點被有的白點表面有脫碳現(xiàn)象所證實；

3）鋼坯在冷卻過程中因相變而造成的組織應(yīng)力在一定條件下可達到相當(dāng)大的數(shù)值（樹枝狀偏析愈嚴重、冷卻速度愈快、淬透性愈好的鋼，組織應(yīng)力就愈大）。因此，鋼氫脆失去了塑性，在組織應(yīng)力及氫析出所造成的內(nèi)應(yīng)力的共同作用下，使鋼發(fā)生了脆性破裂，這就形成了白點。壓力加工過程中不均勻變形經(jīng)起的附加應(yīng)力和冷卻時的熱應(yīng)力對白點形成也有一定影響。

鑄鋼因為內(nèi)部有許多較大的空隙，氫析出時不會造成很大的內(nèi)應(yīng)力，因此對白點不敏感。鐵素體和奧氏體類鋼因冷卻時無相變發(fā)生，不會有組織應(yīng)力，所以一般也不出現(xiàn)白點。萊氏體鋼冷卻時雖有較大的組織應(yīng)力，但可能是由于氫在這些鋼中形成穩(wěn)定的氫化物和由于復(fù)雜的碳化物阻礙了氫的析出等原因，也不產(chǎn)生白點。

白點常常是鍛件冷卻至室溫后幾小時或幾十小時，甚至更長的一段時間后才產(chǎn)生的。例如，160mm的馬氏體類合金結(jié)構(gòu)鋼方坯，冷卻后12、24、48h均未發(fā)現(xiàn)白點，直到72h才發(fā)現(xiàn)白點。另外，白點開始產(chǎn)生后，在以后的繼續(xù)冷卻和放置期間還不斷地擴大和產(chǎn)生新的白點。因此，檢查白點應(yīng)在冷卻后再隔一段時間進行。

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