[科普中国]-白点敏感性

简介

所谓白点敏感性，就是衡量钢材加工中产生缺陷口的容易程度，是衡量氢含量的指标，越高则越敏感。

白点对钢的性能的影响：使钢的机械性能大大下降，造成工件开裂、破坏或使用中严重失效，故在任何情况下，凡有白点缺陷的钢材或工件都被禁止使用。

白点形成的原因是：含氢。在热加工后的钢冷却较快时，溶于钢中的氢来不及逸出扩散到空气中而聚集在钢的显微组织缺陷处，氢原子结合成分子，体积扩张引起高的内应力导致撕裂；钢坯与锻件的尺寸-尺寸越大，氢的逸出扩散因路径越长而越困难，白点敏感度就越大，因此多发生在锻（轧）后冷却较快的锻件和轧制件中1。

低碳低合金钢白点的发现在低碳低合金钢中发现了白点，低碳钢坯横向酸浸低倍试样上发现短而小的裂纹，分布于轴心区，排列很不规则，有时呈辐射状或同心圆状，与通常合金钢中自点特征相似，故多年来都以白点缺陷判废。初验检出率高达54%，经过取纵向低倍试样，仍表现为小裂纹，但裂纹方向与金属流线方向一致，分布在中心部位，长度为0.5mm左右。

出现很细的明显锯齿形小裂纹，但断口特征（因为低碳钢塑性较好）一般难于显示白点形貌，为此将这种小裂纹的横向低倍试样加工成横向Z向拉伸试样，经880℃水淬后进行拉伸试验，结果在拉伸断口上观察到大小不等的银灰白斑点，多呈圆形或椭圆形，与一般白点相似；高倍显微镜观察小裂纹为穿晶断裂，也有沿晶断裂部分，裂纹附近无氧化脱炭，也无夹杂物，经扫描电镜观察裂纹区中心几乎都有棒状碳化物夹杂，小裂纹微观形貌有浮云状、片层状、波纹状、羽毛状花样，定氢测定有裂纹者氢稍高于无裂纹者，不论有无白点均无明显差别，但差别较大，有裂纹处降低很多2。

根据标准进行差别根据标准上规定，差别白点的检验方法是在横断面热酸浸低倍试样上，用肉眼观察出现细短锯齿状短裂纹，集中在断面中心区，呈放射状分布，在纵向断口上则呈现为粗晶状银亮白点，或在纵向断面热酸浸低倍试样中心区也有放射状锯齿形短裂纹。中检验纵向低倍酸浸试样上仍表现为小裂纹，方向与金属流线方向一致。

钢板的横向与纵向低倍试样上，裂纹均表现为与流线、偏析线方向一致的黑线，没有发现任何与流线成一定角度的放射状裂纹，而这一点正是我们判别重轨、车轴、滚轴承钢坯等高碳钢高合金钢白点的重要依据，仅有平行于偏折线的裂纹，是不能翔为白点的。由于平行于偏析流线方向的缺陷，经常是平行于受力方向的，因而对机械性能影响不严重所以标准中规定允许有一定程度的存在。只有垂直于受力方向，或与受力方向成一定角度的裂纹缺陷，将会恶化钢的机械性能或成为疲劳裂纹源，因而是危险的，不允许存在的。

一般夹杂、气孔、疏松偏析、裂纹都是在铸锭过程中产生，随着压力加工变形，这些缺陷逐渐变形翻转，平行于延伸方向 由于变形，这些缺陷裂纹也不再呈锯齿状或不明显的锯齿状。然而氢致白点裂纹是在加工后冷却过程中产生，产生后一般不再受压力加工变形，因而裂纹呈锯齿状，裂纹的方向也不是有规律的，既可能沿轧制方向，也可能呈放射状，因此断面的低倍试样上裂纹呈放射状，便成为区别两类不同缺陷的重要标志。钢坯中产生的白点裂纹，在进一步加热轧制时，白点有可能受压而被焊台，裂纹的方向也因变形延伸而平行于流线方向，因而不再是危险的白点缺陷3。

总结1.水平断Z向拉伸断口所见到的椭圆形、长条形、白色斑点，不是白点，是层状撕裂缺陷。

2.与延伸方向平行的裂纹缺陷是铸锭时带来的气泡、疏松、夹杂等缺陷，受延伸变形而平行于延伸方向。氢致白点是压力加工后冷却过程中产生的缺陷，裂纹方向是没有规律的，既可能平行于延伸流线，也可能垂直或与流线成一定角度，因此低倍裂纹成放射状，纵向断口上有放射状裂缝或白色斑点，是鉴别白点的重要标志。

3.高倍检查断口上的解理面及河流花样、浮云状和台阶形态不是白点的专有形貌。

4.根据断裂韧性观点分析，低碳钢及低碳低合金钢不是白点敏感性钢种1。