低倍试片上的裂纹是是什么原因产生的？

qinqiang268

这是我在作钢材入厂检验时发现的低倍试片上裂纹，请问是什么原因产生的？

start

你的照片标题不是说白点吗？我看就是白点啊，于伯年等编写的《金相图片选集》里面就有这个图片！

  关于白点形成的理论较多。但比较有说服力而又能被实践证明的是：白点是由于钢中氢和组织应力共同作用的结果。这里的组织应力主要指奥氏体转变为马氏体和珠光体时形成的内应力。没有一定数量的氢和较显著的组织应力，白点是不能形成的。但是，若只是含氢量较高，而组织应力不大，一般也不会出现白点。例如，单相的奥氏体和铁素体类钢，因没有相变的组织应力，就极少出现白点。
  氢气和组织应力是如何促使形成白点的呢？目前对这些问题的认识大致如下：1)钢中含有氢时，使钢的塑性降低。当含氢量达到某数值时，塑性急剧地下降，造成氢脆现象。尤其当钢内长时间存在应力的情况下，氢可以扩散到应力集中区(间隙溶解的氢原子有集中到承受张应力的晶格中去的倾向)，并使其塑性下降到几乎等于零。在应力足够大时就产生脆性破断。例如25Cr2Ni2Mo钢含14.5cm3／100g的氢时，于900℃正火，600℃回火后的伸长率降至0.6%，断面收缩率降至0；含7.84cm3／100g的氢时，淬火状态的伸长率和断面收缩率均降至0。20钢含170cm3／100g的氢时，退火状态的伸长率降为0.2%，断面收缩率为0；含12.76 cm3／100g的氢时，淬火状态的伸长率和断面收缩率均降至0；2)炼钢时钢液中吸收的氢，在钢锭凝固时因溶解度减少而析出。图3-38为氢在铁中的溶解度曲线。它来不及逸出钢锭表面而存在于钢锭内部空隙处。压力加工之前加热时，氢又溶于钢中，压力加工后的冷却过程中由于奥氏体分解和温度降低，氢在钢中溶解度减少，氢原子从固溶体中析出到钢坯内部的一些显微空隙处。氢原子在这里将结合成分子状态，并产生相当大的压力(当钢中含氢量为0.001%，温度为400℃时，这种压力可高达1200MPa以上)。另外，氢与钢中的碳反应形成甲烷(CH4)，也造成很大的分子压力。这一点被有的白点表面有脱碳现象所证实；3)钢坯在冷却过程中因相变而造成的组织应力在一定条件下可达到相当大的数值(树枝状偏析愈严重、冷却速度愈快、淬透性愈好的钢，组织应力就愈大)。因此，钢氢脆失去了塑性，在组织应力及氢析出所造成的内应力的共同作用下，使钢发生了脆性破裂，这就形成了白点。压力加工过程中不均匀变形经起的附加应力和冷却时的热应力对白点形成也有一定影响。
  铸钢因为内部有许多较大的空隙，氢析出时不会造成很大的内应力，因此对白点不敏感。铁素体和奥氏体类钢因冷却时无相变发生，不会有组织应力，所以一般也不出现白点。莱氏体钢冷却时虽有较大的组织应力，但可能是由于氢在这些钢中形成稳定的氢化物和由于复杂的碳化物阻碍了氢的析出等原因，也不产生白点。
  白点常常是锻件冷却至室温后几小时或几十小时，甚至更长的一段时间后才产生的。例如，160mm的马氏体类合金结构钢方坯，冷却后12、24、48h均未发现白点，直到72h才发现白点。另外，白点开始产生后，在以后的继续冷却和放置期间还不断地扩大和产生新的白点。因此，检查白点应在冷却后再隔一段时间进行。

qinqiang268

“初学乍练”对钢材“白点”分析的挺透！
但钢材低倍试片上的“白点”缺陷判定，是以落锤试验打开后看断口上是否有“白色斑点”来宏观断定，这是钢材生产厂的说法。不知是否正确？

小~啊傻

有的 是椭圆形的白色的
白点
在断口上，多呈现圆形或椭圆形的银白色的斑点，斑点内的组织为颗粒状。个别的呈鸭嘴形裂口，白点的尺寸变化较大，一般多分部在偏析区内。
    白点主要是钢中含氢量过多或内应力共同作用所造成的。它属于破坏金属连续性的缺陷。

[ 本帖最后由 小~啊傻 于 2009-3-18 09:07 编辑 ]

qinqiang268

是否必须在断口上看到“白色的点”才能判定是钢材“白点”缺陷吗？
我打开该试片后未看到“白色的点”，就不能说该钢材是“白点”缺陷吗？

厚道大铂

断口试样要先进行开槽位置要通过裂缝,后淬火进行锤断观察断口金属色泽,我从低倍照片看象白点.

jgjwyh

这个“白点”是夹杂。这个内部裂纹影响因素较多，跟连铸机设备状态、对弧、冷却强度、浇注温度等等有关。

qinqiang268

我们是对试片上开了槽，并且也通过了肉眼所见裂纹上，然后采用850℃加热淬火，再做落锤打开了试样，但观察断口上就是没有看到“白点”！是否必须看到断口上有白色的点才能断定钢材存在“白点缺陷”？

qinqiang268

对钢材内部“白点”缺陷的判定，不能采用落锤试验后观察断口是否有白色的点来判定！只要低倍试片上有“白点”裂纹形态，就可以判定是“白点”缺陷。
当钢材存在“白点”时，该材料应该不能使用，也不能复检。是否正确？请各位指教。

june

是否白点裂纹，还是轴心裂纹，打开断口一看，可以进行辨别。

jiangling789

对白点的判断是要从低倍到高倍的分析！！！这样才是很能确定的！！！
低倍：白点在横向低倍试片上为细如发丝的蠕虫状裂纹，具有连续性；
断口：白点在断口上呈圆形或椭圆形的银白色斑点，斑点区域内的结晶一般要比基体晶粒为粗。也会呈鸭嘴形裂口。白点缺陷一般分布于偏析区内。

小~啊傻

分析是否是白点：把低倍试样在静止的空气中等待，2-3天后是白点的裂缝部位会有明显的开裂。

wwjxgz

圆钢内裂，不光在40Cr，其他在GCr15、45＃等很多钢号里，尤其是连铸材这种现象特别多。如果压缩比大一些，这种现象要轻一些。主要原因有可能是白点、加热工艺不当、连铸工艺不当及压缩比小等问题，但是在很多情况下是上述几种的综合反映。
对于白点：可以将试样淬火后敲断，如何判断楼上各位已经说的很清楚了。
其他原因的界定就需要做很多工作了，包括坯料低倍分析、加热过程跟踪、圆钢高低倍分析等等，各生产厂都有各自的苦经。

qinqiang268

13#楼主说的很对！
在低倍试片上看到的发丝状多条裂纹，我们采用淬火后打开也没有发现有“白色的点”，所以我们就不敢断定该缺陷为“白点”。

小~啊傻

白点是没有方向性的。
如果白点没有暴漏在空气中是否可以增加压缩比可以焊合还需要尝试。

qinqiang268

请问——1＃楼图片上的这种钢材还能否使用？会出现什么问题？
坯料热模锻后该裂纹是否会增加？
请各位大侠指点！

changh74

楼上分析比较全面了，再补充几句：
1、连铸坯热轧合金圆钢，当冶炼气体、夹杂水平较低，轧制比较小达不到6.0时，枝状晶及中心疏松区域的压实会有问题，加上终轧温度基本上在1000℃左右，在组织应力作用下容易萌生裂纹，尤其规格较大比如∮100-300mm棒料较为明显。
2、直接拔长锻造圆钢，由于锻造比较小，有时也会有此种现象，超声波检测会有密集缺陷或无底波情况。
3、已有很多实例证明，只要缺陷加热时不被氧化，变形工艺合理可以通过再次改锻或该轧修复缺陷。

qinqiang268

也就是说——低倍有裂纹的钢材，只要不是“白点”缺陷的就可以使用，增加锻打比也能将晶间裂缝消除，对吧？
如果不锻打的料，最好不要用这种低倍有裂纹的材料。

大风大雨

出现白点缺陷后，一般钢材做报废处理，不再使用。现在国内有的研究者在进行白点裂纹锻合研究，不过还没有成功，白点锻合率不高

大风大雨

从你的低倍照片来看，主要有几个特征：（1）裂纹主要位于钢材心部或1/2R处；（2）裂纹没有方向性；（3）裂纹细小，呈蠕虫状，根据上述特征，你低倍试片的裂纹应该是白点裂纹
如果还要证实是否是白点，可以将试片热打断口，如果断口上有银白色的椭圆形的或者呈鸭舌形的粗结晶状断口（白斑），那么就是白点