脫氫退火(dehydrogenation annealing)是防止鍛造鋼件組織中出現白點類氫脆而進行的退火工藝。
基本介紹
- 中文名：脫氫退火
- 外文名：dehydrogenation annealing
- 使用領域：鍛造
- 常用方法：溫退火、真空退火等
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。以分子狀態存在的氫，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或氣孔。
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。
