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[科普中国]-去氢步骤

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去氢步骤(hydrogen relief treatment)是指为防止合金中的氢所引起的白点(发裂)缺陷,采用热处理将氢从钢材中排除的方法。从铸件中的氢来源分析,钢中氢的来源可分为“内含的”和“外来的”两种,前者是指钢件在冶炼过程中及随后的加工制造过程中吸收的氢;后者则是钢件在服役环境介质中含有的氢。根据钢种、轧件尺寸和生产条件的不同,去氢处理工艺也互不相同。

基本信息当铸件中氢的含量达到一定值时,其机械性能会严重降低,甚至产生氢脆,造成铸件报废。

从铸件中的氢来源分析,钢中氢的来源可分为“内含的”和“外来的”两种,前者是指钢件在冶炼过程中及随后的加工制造过程中吸收的氢;后者则是钢件在服役环境介质中含有的氢。由于生产出来的铸件没有进行过加工制造,也不存在服役环境介质问题,所以钢件中氢的来源,只可能由冶炼过程中产生。根据这种情况制定针对不同材质的去氢热处理工艺。1

工艺原理去氢热处理工艺原理为:

(1)由于氢是以原子或分子状态分布在钢中,只有采用分子热运动学理论,制定合理升温、保温和冷却方式,方能使钢中氢向钢件表面扩散,达到去氢目的。

(2)由于含铬13%以上的不锈钢和铁素体钢在升温到475℃时,伴随有钢的强度升高现象,造成钢件变脆,因此选择去氢温度最好高于475℃。2

处理工艺目前铸造分厂采用的去氢热处理工艺有两种,主要针对材质为ZG230 - 450 轴瓦铸件去氢,另外不锈钢热处理工艺也有很好的去氢效果,也作为本次对比研究的项目。

(1)制备去氢所需要的本体试样每炉12件,分3个炉号共36件;

(2)制备不锈钢梅花试样每炉2 件,分7个炉号共14件;

(3)用测氢仪对碳钢不同状态下的同一炉试样做残余氢含量对比分析,同时做机械性能对比及金相组织对比分析;

(4)对不锈钢同一炉梅花试样只做铸态和热处理后两状态下残余氢含量对比分析。12

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学