第二相的形状对钢的韧性也有影响

第⼆相的形状对钢的韧性也有影响
中国尿疗协会上式表明,材料愈纯,即Jv愈⼩,则Ki。值愈⼤。因此⾸先应尽可能减少第⼆相数量,特别是夹杂物的数量,这是⼴泛⽤来提⾼断裂韧性的有效⽅法。
其次,细化第⼆相颗粒尺⼨(即减⼩D值)也有利于改善钢的断裂韧性。对于强化相⽽⾔,数量过少时,会使强度损失过⼤。因⽽为改善钢的韧性⼜不降低强度,可选⽤细⼩且与基体结合好的析出相作为强化相,或者细化强化相的颗粒。
根据断裂韧性Ki。的要求.Keissling提出了夹杂物“临界尺⼨”  (5~8rum)的概念。当夹杂物⼩于51umnt,钢材在负荷条件下,不再发⽣裂纹扩展。近年来,加拿⼤与⽇本的科学家还进⼀步提出了“零夹奈钢”的概念。所谓“零夹杂钢”,并⾮钢中⽆夹杂物,⽽是夹杂物尺⼨⼩于lrum,⽆法⽤光学显微镜观察到,这时夹杂物可发挥有益的作⽤,使钢的抗疲劳性能⼤幅度提⾼。
提⾼断裂韧性的第三个有效⽅法是控制第⼆相形态。第⼆相的形状对钢的韧性也有影响。第⼆相呈球状时对钢的韧性有利,⽽呈尖⾓状时对钢的韧性不利。沿纵向分布的长条状夹杂物使钢的横向韧性显著下降,因此,为改善钢的韧性,宜加⼊稀⼟、Zr等元素,以使硫化物呈球状。
⼀般说来,钢的强度越⾼,断裂韧性就越低。这是因为裂纹主要在基体中扩展。基体组织中裂纹尖端的塑性区宽度yP与钢的屈服强度.
由此可见,随着钢的强度升⾼,使裂纹尖端塑性区宽度显著降低。这表明裂纹扩展传播时所消耗的形变功明显下降,⽽裂纹扩展阻⼒的减⼩使K I。值变⼩。所以提⾼钢的韧性的第⼆个着眼点是改善基体的塑性,以使裂纹扩展时塑性区宽度增⼤,消耗较多的能量。为此,宜减少基体组织中同溶强化效果⼤的元素,如降低Si、Mn、P、C、N的含量。
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顿悟成佛提⾼组织均匀性的⽬的主要在于防⽌塑性变形的不均匀性,以减少应⼒集中。例如,希望强化相如碳化物呈细⼩弥散分布。⽽不要沿品界分布。
(2)改善解理断裂抗⼒的途径
钢的解理断裂有⼀个很重要的特性——冷脆现象,即当试验温度低于某⼀温度TK时材料南塑性转变为脆性,这种现象称为冷脆。此现象对于低碳钢尤为重要。山东瑞华工程机械有限公司
根据解理断裂机制,品粒⼤⼩与解理断裂抗⼒有关。品粒越细,则位错塞积的数⽬越少,便不易产⽣应⼒集中,使解理断裂不易产⽣,因⽽韧性增⾼,其结果使钢的塑脆转变温度TK下降。品粒的⼤⼩与TK有如下关系:
TK =A-Blnd⼀专式中  A,B-常;
d-品粒直径;人文主义的内涵
TK -塑脆转变温度。
因此,防⽌解理断裂的第⼀种⽅法是细化品粒。另外,向钢中加⼊Ni元素可以显著降低钢的TK o如果应⽤上述⽅法仍满⾜不了钢材低温性能的要求时,那就只有更换基体组织⽽采⽤没有冷脆现象的奥⽒体钢。
(3)改善沿品断裂抗⼒的途径
沿品断裂的类型很多,例如回⽕脆化、过热、过烧等都是品界弱化⽽引起的沿品断裂。⼀般说来,引起品界弱化的因素主要有两个:⼀是溶质原⼦(如P、As、Sb、Sn等)在品界上偏聚,造成品界弱化,因⽽裂纹易于沿品界形成和扩展;⼆是第⼆相质点(如MnS、Fe3 C)沿品界分布,致使微裂纹易于在品界处形成,并使主裂纹易于沿品界传播,为此使裂纹传播消耗的塑性变形功下降。
为此,要提⾼沿品界的断裂抗⼒,就要防⽌溶质原⼦沿品界分布和第⼆相沿品界析出。如加⼊合⾦元素Mo、Ti或Zr,由于这⼏个元素与杂质元素有更强的交互作⽤,可以抑制杂质元素问品界偏聚,从⽽减轻回⽕脆化倾向。减少钢中含硫量或加⼊稀⼟元素形成难熔的稀⼟硫化物(熔点⾼),在⾼温加热时不会熔化,则可防⽌MnS在品界析iLfjI o⽽采⽤正确的热加T T艺则可消除沿品界分布的⽹状渗碳体。1.6  合⾦钢的分类与编号
1.6.1  钢的分类
钢的种类⽐较多,为了⽅便管理、选⽤和⽐较,根据钢的某些特性,从不同⾓度ILH发,可以将钢分成若⼲具有共同特点的类别。
(1)按⽤途分类
①T程结构钢这类钢应⽤量较⼤,在建筑、车辆、造船、桥梁、⽯油、化T、电站、国防等国民经济⾏业都⼴泛使⽤这类钢制备T程构件。这类钢有普通碳素结构钢、低合⾦⾼强度结构钢。
②机器零件⽤钢这类钢主要制造各种机器零件,包括轴类零件、弹簧、齿轮、轴承等。
③T、模具⽤钢这类钢⼜可分为刃具钢、冷变形模具钢、热变形模具钢、量具钢等。
④特殊性能钢特殊性能钢可分为抗氧化⽤钢和热强钢、不锈钢、⽆磁钢等。
(2)按⾦相组织分类
①根据平衡态或退⽕态组织有亚共析钢、共析钢、过共析钢和莱⽒体钢。
引物②按正⽕态组织可有珠光体钢、贝⽒体钢、马⽒体钢和奥⽒体钢。
③根据室温时的组织有铁素体钢、马⽒体钢、奥⽒体钢和双相钢。

本文发布于:2024-09-23 07:19:02,感谢您对本站的认可!

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