環(huán)件產品在風力發(fā)電、電力傳輸、船舶設備、工程機械、輕工機械、冶金機械、醫(yī)療機械、隧道掘進機行業(yè)得到廣泛應用,服役中具有起制動頻繁、重復、沖擊載荷大、經受交變應力作用等工作特點,要求具有高強度、高韌性及良好的抗疲勞性能。在其使用過程中,如出現意想不到的開裂故障,會對安全生產造成巨大威脅。偶爾環(huán)件會出現探傷不合現象。
對此缺陷進行分析,經過低倍檢驗和掃描電鏡觀察,發(fā)現缺陷環(huán)件的軸向和徑向截面上都分布著無規(guī)律的細裂紋,環(huán)件凹槽部位有鼓包現象;環(huán)件軸向截面上,裂紋呈鋸齒狀,該鋸齒狀裂紋的斷口為準解理斷口。掃描電鏡觀察發(fā)現細裂紋內部除鐵的氧化物外,并無其他大型夾雜物。進一步對試樣進行調質處理后的斷口分析,肉眼觀察即可發(fā)現圓形或者橢圓形銀白色斑點,可以確定該類缺陷是由鋼中氫含量過高引起的白點缺陷。
為有效防止白點缺陷,要求鋼中的氫含量≤2ppm,為達到此目標,采取以下措施實現對鋼中氫含量的控制:
1、RH真空脫氣 通過提高RH真空精煉的真空度,足夠的保持時間、提高氣體流量等措施,保證了RH終點H含量穩(wěn)定控制在1.5ppm以下。
2、合金烘烤去除水分 合金表面附著的少量水分,經過高溫烘烤后得以去除,避免了由于合金的加入引起的鋼液增氫。
3、連鑄 加強連鑄中間包、水口和保護渣的烘烤,要求使用干燥的中包覆蓋劑,避免耐火材料、保溫材料和保護渣引起的鋼液增氫。
4、緩冷 圓坯連鑄后進行鑄坯緩冷,環(huán)件熱處理后進行緩冷。 采用以上控氫措施后,控制冶煉過程增氫和緩冷后,環(huán)件因白點引起的探傷缺陷明顯降低,該問題得到了有效控制。