GCr15钢在高应力状态下的氢脆及应力腐蚀断裂研究.pdfVIP

维普资讯 2O04年第 6期(总第 84期) 山东内燃机 SHANDONGI．C．E． 2O04年 12月 【工艺与材料】 GCr15钢在高应力状态下的氢脆及应力腐蚀断裂研究 王 俭 (山西柴油机厂表面处理分厂，山西 大同 037036) 摘要：本文通过分析研究GCr15钢高应力件由于其组织、应力和杂质的不均匀而在酸性、 碱性及某些催化剂的作用下产生腐蚀电化学作用，直至产生氢脆及应力腐蚀断裂的原因和机 理，提 出了防止 GCrl5钢在高应力状态下的氢脆及应力腐蚀断裂的7项工艺措施。 关键词 ：应力；氢脆 ；应力腐蚀断裂；协同效应 中图分类号：TG142 文献标识码：A 文章编号：1671—2471(2004)06—0027—04 StudyonHydrogenBrittlenessandStressCorrosion CrackingofGCr15SteelundertheCo nditionofHighStress WangJina (ShanxiDieselEngineFactorySurfaceTreatmentSubFactory，Dataony037036) Abstract：Thispaperanalyzedandstudiedthecaues nadmechanism ofhydrogenbrittlenessnad stresscorrosioncrackingofhi出 stresspartofGCr15steel，nadhtecorrosionelectrochemistryaction causedbyhteas)anmetryofstructurenadstressnadimpurityunderhteconditionofacidiyt nadalkales— cencenadkatalyst．Inordertopreventfromhtehydrogenbrittlenessnadstresscorrosioncrackingofhi出 stresspartofGCr15steel，7technologymeasuresweretaken． Keywords：Stress；HydrogenBrittleness；StressCorrosionCracking；Coordinatde Effcet． 1 引言 2．1热处理应力 GCr15钢经热处理后具有硬度高、精度高和 2．1．1 淬火应力的产生 尺寸稳定性好等特点，但其在热处理、机械加工 GCr15钢为高碳钢 (含 C量为 0．95％ ～ (磨削)和表面处理(氧化)中，极易出现过不同程 1．05％)，淬火产生的应力大。在淬火加热和淬火 度的裂纹，就裂纹而言将涉及到金属物理学、断裂 冷却过程中，存在着一个 由压应力(热应力)向拉 力学、腐蚀电化学等多学科领域，更为重要的是裂 应力转变的过程，若冷却过程中有相变，则金属比 纹及断裂的产生往往是 由于协同效应。本文以 容加大，将存在一个 由拉应力转变为压应力的区 150系列大功率高速柴油机 GCr15喷油泵柱塞为 域，冷却后将保持压应力状态。其淬火时的温度 研究对象，着重对GCr15钢在高应力状态下的氢 与残余应力的近似关系如图1所示。 脆及应力腐蚀断裂的机理及其预防措施方面做一 2．1．2 回火脆性的产生 些理论分析及试验研究。 在回火过程中容易产生两类回火脆性，一类 是由于马氏体分解时沿马氏体片(或条)界面析出 2 G