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影响低温钢韧性的影响因素有哪些
发布者:不锈钢管厂(www.zjhstg.com) 发布时间:2020/4/23 阅读:381

 浙江宏盛特钢有限公司在分析热处理过程和组织演变的关系,以及组织如何决定低温性能前,有必要了解影响低温韧性的各种因素。影响材料的低温韧性主要因素有下列几种:

 

1.结构因素

  一般来说,面心立方的金属或合金的韧性要比体心立方和密排六方结构的金属或合金要好;同一种材料的情况下,单晶体的韧性比多晶体的好;结构越复杂,晶体的韧性往往越低。组织因素包括成分和组织,综合起来对韧性的影响比较复杂。钢中的马氏体组织作为基体,对韧性有很大的影响。如果是大量位错构成的板条马氏体,其韧性好于由孪晶构成的透镜状马氏体,因为孪晶的滑移系较少,而且孪晶容易产生微裂纹。在强度差不多的情况下,低碳马氏体的韧性明显高于中碳马氏体的韧性,因为低碳马氏体精细结构为位错型,而中碳马氏体精细结构既有位错型,又有孪晶型,混合在一起。下贝氏体的韧性高于上贝氏体,主要因为上贝氏体的碳化物在铁素体片层间析出,而下贝氏体碳化物在铁素体内析出,形态类似回火马氏体,韧性几乎和板条马氏体接近。

 

2.杂质及第二相

 钢中的夹杂物也是影响韧性的因素之一,比如硫化物、氧化物等颗粒常常在晶界偏析,会弱化晶界,沿晶断裂的可能性增大,如果夹杂物在晶内析出,容易造成裂纹萌生。第二相分脆性和韧性第二相,脆性相对材料韧性的影响比较复杂,而韧性想一般使材料的韧性提高。

 

3.晶粒大小

 晶粒度大小是影响韧性的重要因素,晶粒变细,材料的韧脆转变温度降低,韧性提高。同时晶粒越小,缺陷的尺寸越小,所以断裂所需的应力较高。此外,晶界的特征也很大程度上决定材料韧性,如果是高能晶界,裂纹优先在高能晶界上形成发展,而裂纹不易在低能晶界上形成发展。

 

4.温度

 温度对韧性有很大的影响,温度影响材料的屈服强度σs,随着温度降低,钢铁屈服强度σs增大,引起塑性区变小,裂纹扩展阻力变小,所以韧性降低。随着温度的降低,当越过某个温度后,韧性急剧下降,这个温度称为韧脆转变温度,低于此温度区材料变为脆性,发生脆性断裂。

 

5.应变速率

 增加应变速率会使韧性下降,韧脆转变温度提高。加载速率也对钢的韧性有影响,但是和钢的强度水平有关。一般来说,加载速率对中、低强度钢的韧性影响较多,而加载速率对高强度钢、超高强度钢的韧性影响相对较小。

 
 

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