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合金钢夹杂物成分、数量、形状和数量计量光学显微镜




来源:本站
时间:2015-10-5 18:04:10

合金钢夹杂物成分、数量、形状和数量计量光学显微镜


置换溶质对铁韧性的影响

    人们对用经济的办法增加体心立方铁基合金对脆性解理断裂
的抗力是有强烈兴趣的。虽然靠象在淬火和回火合金钢中用的那
种控制复杂显微结构的办法可以使抗力得到很大的提高,但事实
上在低温不容许有脆性解理断裂时,还必须用象奥氏体不锈钢或
铝合金等面心立方合金。趋干脆性解理断裂是体心立方金属的一
个固有特点,它可借助合金化用若干种置换溶质来加以改善。
通过改变由吸附现象造成的脆性

可能加以控制的冶金因素为:
    1.奥氏体和铁素体晶粒度
    2.铁素体中的固溶元素
    3.位错的密度和分布
    4.第二相及它们的成分、数量、形状和数量密度
    5.有限溶解度夹杂物的偏聚

    首先让我们考虑延性断裂。正上所述,延性断裂是通过空穴
的形成、成长和聚合而发生的。在钢中,这类空穴源是氧化物、
硫化物、氮化物和碳化物粒子。因此,为了提高在延性范围内的
韧性,必需尽较大可能排除这些粒子。此外,另一个因素就是基
体本身的韧性。在任何一种夹杂物含量不变的情况下,廷性断裂
区的韧性大致上与屈服强度成反比。随着基体强度的提高,空穴
成长的抗力就变小,在成长空穴周围的塑性变形中消耗的能量较
少。同时,由于在较低的应力集中位置达到了空穴形成的临界应
力,提高了空穴起源位置的密度。任何提高钢纯度的方法都可改
善延性范围内的韧性。空穴在晶粒角隅处形核,使这一改善受到
限制。

在拉伸试验中,这一机制导致了人们熟悉的“杯状和锥形’’
断口。由空穴聚合形成的中心“裂纹”使其尖端的变形以与垂直于
拉伸轴平面约60。左右的角度集中到高剪切应变带中。空穴层就
在这些应变带内形核,空穴在这些层内成长和聚集。由这样的空
穴一层形成的裂纹以锯齿形的方式扩展,直到达到表面并完全断
裂。
    空穴在预先存在的缺陷或粒子处形成,但并没有迹象表明它
们可能通过位错形成。已经看到空穴在小到5nm的粒子处形核。
空穴的产生导致断口上的“韧窝”.常常可以借助于扫描电子显
微镜在每个韧窝的中心看到一个粒子。在很纯的高强度钢中,空
穴可以产生在晶粒的角隅。

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