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钢材主要性能的影响因素

发布者: 发布时间:2016/11/1 9:24:05 阅读:次 【字体:
影响钢材性能的因素很多,本节主要论述钢材冶金缺陷、钢材的硬化,温度等因素对钢材性能的影响。
 
一、冶金缺陷
 
钢材的冶金缺陷主要在于偏析夹杂、气孔、夹层、裂纹。偏析是指金属或非金属结晶后的化学成分在钢中分布不均匀。硫、磷偏析会使钢成材后的性能恶化。非金属夹杂是指钢中含有硫化物,氧化物等杂质。气孔是由于氧化铁与碳作用生成的一氧化碳不能完全逸出而形成的。夹层是因为钢锭内的气泡,非众属夹杂等在轧制温度和压力不够时,气泡等杂质被压扁延伸所形成的。此外,因冶炼过程中残留的气泡、杂质、夹液或山于钢锭冷却、轧制工艺不当等原因,还可能导致钢材内部形成细微裂纹。这些冶炼缺陷都会对钢材的性能造成不良影响。
 
二、钢材的硬化
 
钢成材后的硬化有时效硬化和冷作硬化两种。时效硬化是钢材的强度随时间增长而增长的现象。在发生时效硬化时,钢材的强度(屈服强度和抗拉弧度)提高,塑性和冲击韧性降低。常温环境下,时效硬化过程一般较长,但是在高温环境下,钢材时效硬化的进程得以明显加快。为了确定钢材时效硬化后的冲击韧性,常采用人工快速时效的方法,即先使钢材产生一定的塑性变形(l0%左右),再加热至250℃左右并保温1h,然后令其自然冷却。
 
冷作硬化是当钢材进行冷加工(冲剪、拉等)超过其屈服强度后卸载,出现残余变形,再次加菏时会出现钢材屈服强度有所提高的现象。冷作硬化在使钢材强度提高的同时,会造成材料明性和冲击韧性下降,增加钢材出现脆性破坏的可能性。
 
三、温度
 
环境温度的改变对于钢材的性能有一定影响,在0℃以上,总的趋势是随温度升高,钢材的温度和弹性模量下降,塑性随之提高,但在200℃以内,钢材性能的变化不明显,超过200℃,尤其在430~510℃,钢材强度指标急剧下降,600℃以上时即可以认为钢材失去承载能力。另外需要注意的是在250℃左右,钢材会出现抗拉强度提高,冲击韧性下降的现象,山于在此温度下钢材表面的氧化膜呈蓝色,故这种现象被称为蓝脆现象。在蓝脆温度下加工的钢材,可能引起裂纹,所以尽量避免钢材在蓝脆温度范围区间进行热加工。
 
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