42CrMo4钢筋白点分析

白斑是一种内部骨折缺陷的钢。钢的纵向断口为圆形或椭圆形银白色斑点，而经过抛光和酸蚀后的横断面为细长裂纹，有时呈放射状分布，有时平行于变形方向或不规则分布。

42CrMo4是一种铬钼合金结构钢，具有良好的综合力学性能和较高的淬化性和热加工性能。主要用于制造强度要求较高或回火截面较大的锻件，如机车牵引大齿轮、增压器传动齿轮、后桥、弹簧、发动机气缸等。但实践证明，Cr-Mo 42CrMo4钢易产生白点等缺陷，严重破坏钢的力学性能，降低锻件的塑性，在再热处理、淬火和脆性断裂时易产生裂纹。

42CrMo4棒材的生产工艺包括:电弧炉冶炼→LF精炼→浇注→慢冷→剥离→加热→锻造→正火回火。42CrMo4钢的热处理如下:

1. 脱模后未进行去应力退火;

2. 锻前加热;

3. 锻造工艺:减少20%，直接拨至Φ 580 mm × 6000 mm长;

4. 锻造后直接正火淬火(水淬和风冷)。

为确定42CrMo4钢棒在使用过程中脆性断裂的真正原因，对芯棒截面典型缺陷部位进行了样品分析。低功率酸浸后，通过肉眼观察发现，在离试样表面一定距离或中心附近分布的锯齿状细长裂纹为径向同心圆或不规则形状，是典型的白点裂纹缺陷。

白点是中碳合金结构钢的固有缺陷，特别是在Cr、Mo钢坯或大断面锻件中，说明42CrMo4钢确实是白点敏感钢。芯棒锻造过程可以说是轴类锻件的拉拔长度。表层为硬变形区和小面积变形区，表层以下至中心的深度为大变形区。在锻造过程中，表层由于工件的翻转而在不易变形和易变形的小区域之间进行交换，而表层从表面到芯的一定深度始终处于大变形区域。不均匀变形会使截面中部受到两个压应力，两侧边缘在厚度方向上受到轴向拉应力和压应力。可以清楚地看到，大变形区域导致裂纹集中，H在裂纹处积累。同时，由于残余应力的诱发扩散，氢压增大到等于金属原子的结合力，原子键断裂，导致裂纹生长，形成白点。

通过对42CrMo4钢白点缺陷的分析，总结了控制和修复方法:

(1)炼钢过程中降低H含量的措施:

• 增加终点C含量，防止过氧化;

• 增加搅拌强度，增加真空氩气流量;

• l提高真空设备的抽吸能力。
  

(2)在工艺上采用可降低白点灵敏度的锻造和压实方法。例如,尝试使用高温锻造和缩短距离核心锻件的表面,增加H的扩散速度和锻件的相对面积,因此H从锻件的内部很容易沉淀,减少钢白点形成的可能性。

(3)严格控制原材料的质量，大大降低了夹杂物的含量。根据锻件锻造后的H含量和截面尺寸，确定合理的热处理工艺，消除温度应力和冷却时不均匀变形造成的残余应力。