读解—轴瓦合金的脱壳及钢件脱氢热处理
2017年04月07日
1.轴瓦合金的脱壳
轴瓦合金的脱壳主要是由于铸钢件原材料的热处理脱氢工艺不达标造成的。
铸钢件中的氢气主要来源于其冶炼过程从大气、潮湿的或带有油污的金属炉料中吸入的。在脱氢不达标的情况下，氢气会从合金结合面处逸出，从而顶起合金，同时在重复载荷的作用下，结合面会过早分离，进而造成脱壳。
2.氢在钢中的溶解与扩散
经实测，氢在纯铁中的溶解值（ml/100g铁），见表1。
表1 氢在纯铁中的溶解值（ml/100g铁）
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研究者 |
500℃ |
700℃ |
900℃ |
1100℃ |
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A |
1.0 |
1.8 |
3.1 |
7.5 |
|
B |
0.6 |
1.8 |
3.0 |
7.0 |
|
C |
0.5 |
1.6 |
2.8 |
7.2 |
|
D |
0.7 |
1.9 |
3.2 |
6.8 |
氢在钢中的分布以芯部最多，边缘最少，呈蘑菇状分布。氢在纯铁中的溶解度和在液态铁中的溶解度虽各有不同，但总的趋势是随着温度的上升而溶解度增大。国内外专家研究结果在基本概念上的结论是一致的，可把氢在铁中的溶解度和自扩散系数概括为如图1(a)、(b)所示。
（a）
（b）
图1 氢在铁中的溶解度和自扩散系数
3.热处理脱氢工艺的基本模型
脱氢处理就是把铸钢件中的氢采用热处理的方式使之逸出。
正确的热处理脱氢工艺应是使钢中的氢不断地从芯部顶峰消减并向外缘扩散，而后不断的从钢的边缘逸出。这种交替的扩散反映要由适当的温度和保温时间来控制来保证，最后使氢在钢中的残存量小到不损害合金结合为准。值得明确的是，即使经过最适当最完美的脱氢处理，也不可能把钢中的氢含量清除到零的程度。从理论上可知，钢中氢含量永远不会等于零，只能接近于零。
