钢铁中的白点是怎么产生的?
模具钢材种类,白点是钢的内部缺陷之一,是钢中氢引起的内部裂纹。因为骨折处有银白色的斑点,所以叫白斑。这个斑就是内部裂纹的侧壁,肉眼或者低倍显微镜都可以看到。
钢的纵、横切面的酸浸试样上有不同长度的小锯齿状发际线,呈放射状或不规则状分布,多数存在于距表面一定距离的中心,与轧制方向形成一定角度。
根据形成条件和断口的不同,纵向断口呈现圆形或椭圆形银白色斑点,多出现在轴向区域,在调质样品上容易识别。
钢的尺寸越大,越容易产生白点。一般小于40mm的钢材上没有白点,白点裂纹中夹杂物较少。
热加工后,钢坯上的白点可能会变形、延伸和焊接。钢在热加工后冷却时会产生白点,因此与变形后夹杂物、气泡和内部裂纹形成的裂纹明显不同。
夹杂物、偏析和气泡在Z向断口上也表现为银白色斑点,但不是白色斑点。
成品钢中各个方向的白点,特别是垂直于应力方向的白点,明显降低了钢的力学性能。
在反复载荷作用下,裂纹发展扩展,最后,即使在轻微载荷下,钢材也会突然断裂。所以,白点是绝对不能接受的缺陷。
白点产生的原因是冷却相变过程中,由于溶解度显著降低,溶解在奥氏体中的氢大量析出,聚集在空洞和微缺陷中,产生巨大的压力,与相变组织的应力相结合,产生不定向、规则的裂纹。
白点多出现在高碳钢、含镍高合金钢、马氏体钢和贝氏体钢中。
白点一般不会在奥氏体钢和铁素体钢中产生。
模具钢厂家总结了消除白点的措施有两点:
1.钢水真空处理,去除1.8×10-6以下的氢气;
2.热加工前后进行扩散退火、等温退火或缓冷,使金属中的氢在一定温度下逐渐扩散出来。因此,在生产中应根据产品的材质、尺寸和含氢量选择加热温度、加热缓冷时间、退火时间、过冷温度、等温退火的时间和次数、锻造比等。