脱氢退火(dehydrogenation annealing)

防止锻造钢件组织中出现白点类氢脆而进行的退火工艺。有中温退火和真空退火两种方法。固溶于钢中的氢是造成白点类氢脆的主要原因。以分子状态存在的氢，在钢锭加工过程中会扩散消除，一般不致形成白点。在大气下熔炼和铸造的钢锭，溶解于其中的氢量较高，[H]≥2～3cm100g，而氢在钢中的固溶度随温度下降而降低。若不设法将[H]脱除，便可使钢件产生氢脆或气孔。

在大气下进行脱氢退火时，须选择氢在钢中固溶度小、扩散速度大的温度范围内进行。[H]在α-Fe中的固溶度比γ-Fe小，且其扩散系数Dα-Fe 却比γ-Fe中的Dγ-Fe大(Dα-Fe=6．1×10～3×10；Dγ-Fe=1．7×10 )。可见，脱氢退火宜选择在有α-Fe相存在的共析转变温度以下温度范围内。在高温下退火能提高脱氢速度，但易粗化晶粒，且受到氢在钢中溶解度较大的限制和影响，不仅脱氢效果不好，还会带来性能下降的后果。对于大的低合金钢和碳素钢锻件，可尽快从γ-Fe区冷到珠光体转变速度最大的温度范围内，即“TTT”曲线上的鼻尖区内保温，使奥氏体充分转变成α-Fe+Fe3C共析组织。因为在稍低于共析转变温度A1(如620～660℃)保温时，过冷奥氏体易转变成珠光体，[H]的固溶度小且扩散速度大，有利于[H]的脱溶和脱除。中合金钢的过冷奥氏体，在贝氏体转变温度区稳定性小。如34CrNi3Mo钢件，可先在280～320¨C内保温，使奥氏体转变成珠光体，再加热到580～660C保温脱氢，便可使大部分[H]扩散逸出。高合金钢宜在锻造后先进行一次完全退火，细化晶粒组织，使[H]均匀分布，其后尽快冷到300℃左右，稍后再升温至560～660¨C内保温脱氢。

真空退火脱氢的特点是可适当提高脱氢温度和速度，并除去部分N2和CO等气体。含3%Si的硅钢片，在900℃和0.133Pa下退火，可脱氢约3cm。/10—Og；在高于950℃退火，还可脱去少量N。和C0。钛合金锻件在670～700rC和0.133Pa下退火2～6h，可防止氢脆并提高韧性；在815℃退火3．9h，可脱去77%[H]。选择多高温度、退火多长时间，能脱去多少氢的问题，须综合考虑并通过试验来解决。