钢材的热脆性,冷脆性与成分的关系是什么,钢材的热脆性,冷脆性与成分的关系
热脆是硫的危害,冷脆是磷的危害。
硫是由铸铁和天然材料带入钢中的杂质。在固态下,硫在铁中的溶
解度很小,但在钢中存在FES结构。由于Fes塑性差,含硫较多的钢延性较大。
当钢加热到约1200℃进行热压加工时,晶体边界的共结晶已融化,晶体之间的融合被破坏,使钢在加工过程中沿晶体边界开裂,称为热脆性。
磷从铸铁带到钢中。一般来说,钢中的磷能都溶于铁素体。磷具有很强的固溶强化作用,提高了钢的强度和强度,但塑性和韧性显著降低。这种老化在低温下比较严重,所以叫冷脆。
在高温和应力的长期影响下,钢的断裂韧性被称为热脆性。在绝大多数前提下,温度越高,高温和应力作用时间越长,钢的热脆性就越明显。相反,低温下钢断裂韧性降低的情况称为冷脆性。一般情况下,温度越小,韧性降低越明显。
拓展材料:
不同用途的钢材类型
1、结构钢
建筑及工程结构钢简称建筑钢,是指在建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程中制造金属结构件的钢。如碳钢、高合金钢、钢筋钢等。
机械制造用结构钢是指用于制造工业设备上结构零件的钢。这种钢基本上是优质钢或高质量钢,主要包括优质碳结构钢、合金工具钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等
2、工具钢
一般用于制造碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等各种工具。可分为刃具钢、模具钢、量具钢。
3、特殊钢
不锈耐酸钢、耐热不脱皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等独特的钢材。
4、专业用钢
这是指汽车钢、农机钢、航空钢、化工机械钢、锅炉钢、电工钢、焊丝钢等各行业部门的专业用钢。
参考文献由来:百科-热脆
参考资料来源:百科-低温脆性
1.热脆-硫的危害
硫是由铸铁和天然材料带入钢中的杂质。在固态下,硫在铁中的溶解度很小,但在钢中存在FES结构。由于Fes塑性差,含硫较多的钢延性较大。更重要的是,Fes和Fe可以在马氏体的晶界上形成低熔点(985℃)的共结晶。当钢加热到约1200℃进行热压加工时,晶体边界的共结晶已融化,晶体之间的融合被破坏,使钢在加工过程中沿晶体边界开裂,称为热脆性。为了消除硫的有害作用,必须提高钢的锰含量。锰和硫优先产生高熔点(1620℃)的硫化锰,并在晶体中呈粒状分布,在高温下具有一定的创造性,从而降低热脆性。硫酸盐是一种非金属夹杂物,可降低钢的物理性能,并在轧制过程中形成热处理结缔组织。因此,一般来说,硫是有害残渣。硫的成分应严格限制在钢中。然而,含硫量高的钢可以形成更多的MNS。在切削过程中,MNS可以起到切屑的作用,提高钢的切削加工性能,这是硫的有益一面。
2.冷脆-磷的危害 磷从铸铁带到钢中。一般来说,钢中的磷能都溶于铁素体。磷具有很强的固溶强化作用,提高了钢的强度和强度,但塑性和韧性显著降低。这种老化在低温下比较严重,所以叫冷脆。一般预计冷脆变化温度低于工件操作温度,以免引起冷脆变化。在结晶过程中,磷容易产生晶体偏析,使部分地区磷含量高,导致冷脆变化温度升高,进而产生冷脆。冷脆对在寒冷地区和其他低温环境下工作的零件有严重危害。此外,磷的收缩也使钢在热扎后形成带状组织。因此,磷也是一种有害残渣。磷的成分应严格控制在钢中。但当磷含量较高时,由于延性较大,有利于生产火炮钢及其改进钢的切削加工。
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