Анализът на белите петна от стоманена пръчка 42CrMo4

Бялото петно е вид вътрешни дефекти на счупване на стомана. Надлъжната фрактура на стоманата е кръгли или овални сребристо-бели петна, докато напречният участък след полиране и киселинна ерозия е стройни пукнатини, понякога радиално разпределени, понякога успоредни на посоката на деформация или неправилно разпределени.

42CrMo4 е вид структурна стомана от хром-молибденова сплав, която има добри комплексни механични свойства и висока втвърдяваща и термична обработка. Използва се главно за производство на изковки с по-високи изисквания за якост или по-големи темперирани и закалени секции, като например голяма предавка за локомотивно сцепление, предавка за предавка на суперзаряда, заден мост, пружина, цилиндър на двигателя и т.н. Практиката обаче е доказала, че Cr-Mo 42CrMo4 стоманата е лесна за производство на дефекти като бели петна, които сериозно увреждат механичните свойства на стоманата, намаляват пластичността на изковките и лесно водят до напукване при повторно нагряване, закаляване и чупливо счупване на изковки.

 

white spot defect


Производственият процес на стоманена пръчка 42CrMo4 включва: EAF топене → LF рафиниране → изливане → бавно охлаждане → отстраняване → нагряване → коване → нормализиране и закаляване. Термичната обработка на стомана 42CrMo4 е посочена както следва:

  1. Блокът не е бил отпален от стрес след разрушаване;

  2. Отопление преди коване;

  3. Процес на коване: 20% намаление, директен циферблат до mm 580 mm x 6000 mm дължина;

  4. Нормализиране и гасене (закаляване с вода и охлаждане на въздуха) директно след коване,.

  За да се определи истинската причина за чупливо счупване на стоманен прът 42CrMo4 по време на употреба, беше направен анализ на пробата на типичното място на дефекта в участъка на сърцевината. След извличане на киселина с ниска мощност, с невъоръжено око се установява, че сърпатите стройни пукнатини, разпределени на определено разстояние от повърхността на пробата или близо до центъра, са радиални концентрични кръгове или неправилни форми, които са типични дефекти на пукнатина в бяла точка.

longitudinal cracks

Бялата точка е присъщият дефект на средната въглеродна сплавна конструкционна стомана, особено в Cr и Mo стоманени заготовки или изковки с големи секции, което показва, че 42CrMo4 стоманата наистина е чувствителна към бяла точка стомана. Процесът на коване на дорник може да се каже, че е дължината на изтегляне на изкопите на вала. Повърхностният слой е в зоната на твърда деформация и малката зона на деформация, а дълбочината под повърхността до центъра е голямата зона на деформация. В процеса на коване повърхностният слой се обменя между малки участъци, които трудно се деформират и лесно се деформират поради движението на детайла, докато повърхностният слой винаги е в голяма деформационна област от определена дълбочина на повърхността до сърцевината. Неравномерната деформация ще предизвика средната част на секцията да бъде подложена на две натискащи напрежения, а двата странични ръба да бъдат подложени на аксиално напрежение и опън на натиск в посока на дебелината. Може ясно да се види, че голямата зона на деформация причинява концентрация на пукнатина, а H се натрупва в пукнатината. Междувременно, поради индуцираната дифузия на остатъчния стрес, налягането на водорода нараства до равна на силата на свързване на металните атоми и атомните връзки се разрушават, което води до растеж на пукнатини и образуване на бели петна.

 

Чрез анализа на дефекта на бялата точка от стомана 42CrMo4 обобщаваме методите за контрол и ремонт:

(1) Мерки за намаляване на съдържанието на Н в процеса на производство на стомана:

  • Увеличете съдържанието на крайна точка С и предотвратявайте пероксидацията;

  • Увеличете интензивността на разбъркване и увеличете потока на аргон под вакуум;

  • l Увеличете помпения капацитет на вакуумното оборудване.

(2) Методите за коване и уплътняване, които могат да намалят чувствителността на бялата точка, се приемат по отношение на технологията. Например, опитайте се да използвате високотемпературно коване и съкратете разстоянието от сърцевината до повърхността на изковките, увеличете скоростта на дифузия на Н и относителната площ на изковките, така че Н да може да се утаи лесно от вътрешността на изковките. и намаляване на възможността за образуване на стоманена бяла точка.

(3) Контролирайте стриктно качеството на суровините, така че значително да намалите съдържанието на включвания. Според съдържанието на Н и размера на напречното сечение на кованите парчета след коване се определя разумен процес на термична обработка, за да се елиминира остатъчното напрежение, причинено от температурния стрес и неравномерната деформация по време на охлаждането.