023-86669155
023-86669155
重慶義揚機電設備有限公司李志義總工參加了2025年5月9日在重慶君豪大飯店舉辦的“FA2025鍛造行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展大會·重慶站”（簡稱FA重慶鍛造創(chuàng)新大會）。大會立足于推動鍛造行業(yè)進步，本著“創(chuàng)新發(fā)展，供需互聯(lián)”的核心宗旨，由中國鍛造進出口聯(lián)盟，北京立基文化傳播有限責任公司共同主辦。旨在對鍛造行業(yè)的各個細分領域進行全方位、深入的探討與交流，共同探討前沿技術的發(fā)展趨勢。
重慶義揚機電設備有限公司李志義總工在會上做了專題報告《大型鍛件白點的形成、預防與愈合》，獲得大會代表們的一致好評。《大型鍛件白點的形成、預防與愈合》主要分析講解了白點的形成原因、氫塑與氫脆、預防措施、愈合（焊合）方法。
1 白點的形成原因
白點形成的**機理：H+H。美國學者認為H+H的結果使局部形成107大氣壓，中國學者研究為104大氣壓[1-4]。
白點形成的第二機理：H+S。俄羅斯學者發(fā)現(xiàn)白點地方存在硫化物，由于S原子量為12，估計局部形成的壓力更大。
因此我們廠引進俄羅斯天然氣制氮設備時特別強調(diào)含硫量要控制在0.5mg/m3以下。
2 氫塑、氫脆
氫進入金屬中有二大性能，氫塑和氫脆；
氫塑是指在一定的條件下，氫進入金屬使塑性提高脆性下降稱氫塑。氫脆是指在一定的條件下，氫進入金屬使脆性提高塑性下降稱氫脆。
低溫氫塑是蘇聯(lián)人65年發(fā)現(xiàn)，他們在研究液氫使用于空間運載火箭燃料和原子能核裂變冷卻液的前期工程中研究在-200℃以下時，載氫體金屬材料出現(xiàn)氫塑現(xiàn)象。
高溫氫塑于70年美國人研究Ti合金時發(fā)現(xiàn)并發(fā)表在雜志上。實際上蘇聯(lián)人早幾年前研究Ti合金用于超音速3倍以上的飛機上，已用于實踐，只因軍事秘密沒有對外公布而已……。
在常溫下金屬中的氫只表現(xiàn)為氫脆現(xiàn)象。
2.1 氫塑
2.1.1 Ti合金的氫塑性。
熱強性的鈦合金變形，半成品的工藝流程是：制取中間坯料→清除氧化皮→滲氫退火→熱壓力加工→消除氧化皮→真空退火去氫→熱處理。
原因：高強度Ti合金中，有AI是TiAI3化合物強化，當溫度低于溶解度時，a相對其塑性很差，難以成型。AI能穩(wěn)定H2而H能促進β相穩(wěn)定。a+β/β相變溫度低，顯著地擴大a+β區(qū)溫度范圍，使塑性增加。
2.1.2氫進入鋼中，我們在50鋼做的常溫三點彎曲強度бbb表示，бbb未滲氫＞бbb滲氫，氫脆的敏感性我們用三點彎曲格強度бbb來表征。
有間淳一[5] 用HT50鋼做試驗，若在-196℃以下，無氫脆敏感性，三點抗彎強度бbb增加。
這樣就有可能作出以下曲線：
未滲氫的三點彎曲強度：試驗溫度在0℃以下隨溫度升高бbb升高。
已一定量的飽和滲氫，隨溫度下降бbb升高，
當固定飽和滲氫量時：（1）當溫度＞To臨界溫度 氫脆
（2）當溫度＜To臨界溫度 氫塑
本人認為研究To的影響是很有意義的，而且每種鋼的To溫度是不同，一般講氫塑是可逆性的氫塑。
2.2 氫脆
氫脆分可逆性氫脆和不可逆性氫脆。一般金屬滲氫后發(fā)生氫脆，通過去氫，性能完全恢復者稱可逆性氫脆。反之為不可逆氫脆。J.Weber博士[12]稱可逆性氫損傷，我們認為，這于我們國內(nèi)的習慣不同，損傷者已受損是不能完全恢復原樣的，我們認為氫損傷是指不可逆氫脆，氫損傷即不可逆氫脆。
2.2.1可逆氫脆
形成可逆H2
①可逆性非金屬氫化物；
②可逆性金屬氫化物。
形成可逆性的氫化物。
形成彈性位移而沒有發(fā)生永久變形。
2.2.2不可逆氫脆（氫損傷）
氫致相變：①某些奧氏體型鋼出現(xiàn)氫致A—M，如18～8型鋼而25～20型不發(fā)生A→M；②高強度鋼殘A→M。
氫致形變：氫的偏聚產(chǎn)生壓力使周圍晶粒滑移而產(chǎn)生永久變形。
不可逆氫化物：①形成不可逆移定金屬氫化物：T1H2、TiH4 ；②形成不可逆穩(wěn)定的非金屬氫化物CH4、H2O 。
氫致裂紋、空穴、白點、氣泡、魚眼（sish-eyes）
延遲斷裂：一般發(fā)生在一定的溫度范圍內(nèi)，約為-100℃至100℃之間。
延遲斷裂分二種：①先有氫后有應力；（2）先有應力后有氫
本人所在槍廠有氫參加下的多沖疲勞延遲斷裂，分析起來就更復雜了。
3 預防
目前在進氫和進硫問題上：國內(nèi)各鋼廠采取很多措施降低氫和硫的含量：
在鍛造加熱過程中環(huán)境效應應引起重視。例如:采用天然氣加熱時，天然氣的凈化非常重要，凈化后的天然氣能使氫、硫含量大大下降。
對熱處理氣體（請注意環(huán)境效應[8]）環(huán)境效應中的滲氫時可能部分進入后能出來，對滲硫、滲氧、滲汞、滲砷、硫氫共滲是出不來的，應盡可能避免和減少，滲硫的機理→H2S→與氧作用→SO?與Mn作用→MnS，我們要求滲碳標準達到：露點<-60℃、CO2<0.5mg/m3、有機硫<3mg/m3、無機硫<1mg/m3、石油<2mg/m3、汞<1mg/m3 、砷<1mg/m3。（使用我們的發(fā)明專利能使天然氣節(jié)能15%左右、丙烷氣節(jié)能20%左右，北航研究院于2014年應用）。
4 愈合（俄語翻譯為焊合）
以楊鐘勝和徐躍明為首的專家、學者，制定的重載齒輪滲碳熱處理技術要求JB/T13027-2017,標準號：JB/T13027-2017于2017.01.20發(fā)布，2017年07-01實施。
首先感謝以楊鐘勝和徐躍明為首的專家、學者，經(jīng)過艱辛、努力、制定的標準，這個標準是指導性的，對我國的重載齒輪步入國際范疇很有意義。
其中有好多重載鋼種是德國弗蘭德、采埃孚的發(fā)明和前蘇聯(lián)坦克齒輪用鋼，世界各國均在采用......，現(xiàn)所提出含氧量20PPM,含氫量2PPM，這是一個可喜的要求，問題是冶煉出來的鋼要達到這個標準，取決于生產(chǎn)中的環(huán)境效應[8]在交貨后能否達到，在整個滲碳過程中必然要滲氫和內(nèi)氧化。盡管氫含量控制較低，大件總體氫含量較大，而氫在鋼中因各種原因而偏聚，使局部氫大增。
4.1JB/T13027-2017重載齒輪滲碳熱處理技術要求是對可靠高要求的重載齒輪（標準），需保證材料的純凈度，應采用真空二次精煉或電渣重熔的方法冶煉鋼材，鋼材的含氧量應控制在≤0.0020%（20ppm），含氫量應控制在≤0.0002%（2ppm）。4.2由鋼錠直接鍛成的大型重載齒輪鍛坯，尤其是高Cr、Ni、Mo合金鋼制作的鋼坯，應進行以消除白點和氫脆為目的的去氫退火[9]、等溫退火或正火處理，一般采用950℃，若溫度低效果差（特別對白點引起微裂紋的焊合）。
等溫退火或正火：改善魏氏組織，原始晶粒均勻，應力狀態(tài)，帶狀偏析，合金元素偏析，致密度均勻性，夾雜物形態(tài)；由條狀變?yōu)閿噫湙E園狀，氫含量下降，夾雜引起的裂紋，對鍛造引起的組織損傷或裂紋有愈合作用（俄文1975年報道為焊合；合金元素多焊合時間增長，國內(nèi)學者肖亞航等2005年報道）*終可獲得良好的切削性，且畸度小，性能提高（零件長期服役下的尺寸穩(wěn)定性提高）。這種狀態(tài)下的材料使以后從事表面處理過程中的氫脆和應力腐蝕斷裂現(xiàn)象均有減緩作用。從動錐齒畸變的研究，再次驗證上述觀點：原材料存在明顯的成分偏析和致密度不均，致使齒輪淬火壓淬過程中零件內(nèi)部同一層面組織轉變不一致，產(chǎn)生了附加應力該內(nèi)應力促使端出現(xiàn)了異?；取Ｓ捎冢篏B/T1979標準中對偏析框大小和形狀沒有規(guī)定，建議用戶采購齒輪鋼時多關注鋼的低倍鋼的低倍組織并加強鋼材進廠檢驗[10]。
【FA重慶鍛造創(chuàng)新大會·基本信息】
會議報到：2025年5月8日（13:00-18:00）
會議召開：2025年5月9日（9:00-17:00）
會議地點：重慶君豪大飯店
會議主題：創(chuàng)新發(fā)展，供需互聯(lián)
會議主辦：中國鍛造進出口聯(lián)盟，北京立基文化傳播有限責任公司
會議承辦：北京立基文化傳播有限責任公司
參會人員：鍛件、模具、熱處理、設備、自動、CAD/CAM、檢測及儀器儀表、輔助設備、防護用品、咨詢服務等企事業(yè)單位、科研院校的管理、技術、工藝、設計、研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量、質(zhì)檢、銷售、項目等部門的專業(yè)人員300余人。
