解剖分析一根出现白点的材质为34CrMo1钢的主轴
- 发布时间：2012/12/4 10:17:33
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一根材质为34CrMo1钢的主轴，在粗加工后探伤检测时因发现在轴身中间部位有大量密集性超标准缺陷而报废。为确定缺陷性质，制定正确的改进措施，提升产品质量，一重集团锻钢事业部技术人员利用现有检测设备，对该主轴进行了解剖分析。
氢和组织应力是钢中白点形成的主要因素。而白点是锻件在锻后冷却过程中产生的一种内部裂纹，常见于马氏体和珠光体钢中，在合金含量大于3.5%的铬镍钼钢中zui易出现。该裂纹是产生应力集中和三向拉应力的根源，将大大降低零件的机械性能，是在热加工后的冷却过程中（约200℃至室温之间）所形成的一种不允许存在的缺陷。因其会在无明显变形的情况下使运行中的构件突然断裂，导致的后果极为严重，所以一旦发现必须报废。白点的产生原因分析如下：
1）氢含量高。氢是形成白点的首要因素，随着氢含量增加，钢中白点的敏感性也在增加。氢主要由炉料带入；炉气中的H2O、H2、O2、N2、CO2等都有可能通过炉渣或直接与钢液接触而融入钢中，它们在炉气中的含量越高，融入钢中的含量也越高。
2）内应力大。工件在加热或冷却过程中，因为热胀冷缩和相变时发生的体积变化，或因工件表层和心部存在温度差和相变非同时发生以及相变量不同时，所产生的热应力和组织应力，其合成应力统称为内应力。该轴zui终的应力状态是轴身表面呈受压应力状态，轴向呈受拉应力状态。
3）成分偏析。在大锻件中靠近冒口区域内的氢、碳、硫等杂质元素较多，因此奥氏体的稳定性也较高，在锻件冷却过程中先行转变部分析出的氢，将部分地被偏析区的奥氏体所溶解，使偏析区的奥氏体在较低的温度下分解，这时当析出的氢和组织应力大到超过主轴自身的抗拉强度时，两者的合成应力便会使偏析区的α-Fe变脆直至开裂。
4）化学成分。随着含碳量和铬、镍、钼、锰等元素的增加，白点的敏感性也在增加，化学成分是通过对氢的溶解度与扩散速度、氢脆以及奥氏体转变动力学等各方面发生作用，因而对形成白点的敏感性也有一定影响。
关键预防措施：
对所有炉料都应该有良好的充分干燥的保存制度，保持炉料清洁；对铁合金和脱氧剂尤应注意烘烤，以尽zui大努力降低炉气中有害气体含量。
严格控制对含有铬、镍、钼等白点敏感性高的钢在采取双真空处理时冶炼工艺的实施情况，应把钢中氢含量控制在2cm3/100g的极限以下。
去氢退火应选在α-Fe范围内的zui高温度下进行，以促使氢以zui大速度扩散。
尽量减少碳、磷、硫杂质和其它因素所引起的各类偏析，尽量减少因组织应力引起应力集中而导致形成白点的可能性。