脫氫退火

在大氣下熔煉和鑄造的鋼錠,溶解於其中的氫量較高,[H]≥2~3cm100g,而氫在鋼中的固溶度隨溫度下降而降低。 在大氣下進行脫氫退火時,須選擇氫在鋼中固溶度小、擴散速度大的溫度範圍內進行。 鈦合金鍛件在670~700rC和0.133Pa下退火2~6h,可防止氫脆並提高韌性;在815℃退火3.9h,可脫去77%[H]。

脫氫退火(dehydrogenation annealing)
防止鍛造鋼件組織中出現白點類氫脆而進行的退火工藝。有中溫退火和真空退火兩種方法。固溶於鋼中的氫是造成白點類氫脆的主要原因。以分子狀態存在的,在鋼錠加工過程中會擴散消除,一般不致形成白點。在大氣下熔煉和鑄造的鋼錠,溶解於其中的氫量較高,[H]≥2~3cm100g,而氫在鋼中的固溶度隨溫度下降而降低。若不設法將[H]脫除,便可使鋼件產生氫脆氣孔
在大氣下進行脫氫退火時,須選擇氫在鋼中固溶度小、擴散速度大的溫度範圍內進行。[H]在α-Fe中的固溶度比γ-Fe小,且其擴散係數Dα-Fe 卻比γ-Fe中的Dγ-Fe大(Dα-Fe=6.1×10~3×10;Dγ-Fe=1.7×10 )。可見,脫氫退火宜選擇在有α-Fe相存在的共析轉變溫度以下溫度範圍內。在高溫下退火能提高脫氫速度,但易粗化晶粒,且受到氫在鋼中溶解度較大的限制和影響,不僅脫氫效果不好,還會帶來性能下降的後果。對於大的低合金鋼和碳素鋼鍛件,可儘快從γ-Fe區冷到珠光體轉變速度最大的溫度範圍內,即“TTT”曲線上的鼻尖區內保溫,使奧氏體充分轉變成α-Fe+Fe3C共析組織。因為在稍低於共析轉變溫度A1(如620~660℃)保溫時,過冷奧氏體易轉變成珠光體,[H]的固溶度小且擴散速度大,有利於[H]的脫溶和脫除。中合金鋼的過冷奧氏體,在貝氏體轉變溫度區穩定性小。如34crni3mo鋼件,可先在280~320¨C內保溫,使奧氏體轉變成珠光體,再加熱到580~660C保溫脫氫,便可使大部分[H]擴散逸出。高合金鋼宜在鍛造後先進行一次完全退火,細化晶粒組織,使[H]均勻分布,其後儘快冷到300℃左右,稍後再升溫至560~660¨C內保溫脫氫。
真空退火脫氫的特點是可適當提高脫氫溫度和速度,並除去部分N2和CO等氣體。含3%Si的矽鋼片,在900℃和0.133Pa下退火,可脫氫約3cm。/10—Og;在高於950℃退火,還可脫去少量N。和C0。鈦合金鍛件在670~700rC和0.133Pa下退火2~6h,可防止氫脆並提高韌性;在815℃退火3.9h,可脫去77%[H]。選擇多高溫度、退火多長時間,能脫去多少氫的問題,須綜合考慮並通過試驗來解決。

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