合金鋼夾雜物成分、數(shù)量、形狀和數(shù)量計量光學顯微鏡

置換溶質對鐵韌性的影響

  人們對用經濟的辦法增加體心立方鐵基合金對脆性解理斷裂
的抗力是有強烈興趣的。雖然靠象在淬火和回火合金鋼中用的那
種控制復雜顯微結構的辦法可以使抗力得到很大的提高，但事實
上在低溫不容許有脆性解理斷裂時，還必須用象奧氏體不銹鋼或
鋁合金等面心立方合金。趨干脆性解理斷裂是體心立方金屬的一
個固有特點，它可借助合金化用若干種置換溶質來加以改善。
通過改變由吸附現(xiàn)象造成的脆性

可能加以控制的冶金因素為：
  1．奧氏體和鐵素體晶粒度
  2．鐵素體中的固溶元素
  3．位錯的密度和分布
  4．第二相及它們的成分、數(shù)量、形狀和數(shù)量密度
  5．有限溶解度夾雜物的偏聚

  首先讓我們考慮延性斷裂。正上所述，延性斷裂是通過空穴
的形成、成長和聚合而發(fā)生的。在鋼中，這類空穴源是氧化物、
硫化物、氮化物和碳化物粒子。因此，為了提高在延性范圍內的
韌性，必需盡最大可能排除這些粒子。此外，另一個因素就是基
體本身的韌性。在任何一種夾雜物含量不變的情況下，廷性斷裂
區(qū)的韌性大致上與屈服強度成反比。隨著基體強度的提高，空穴
成長的抗力就變小，在成長空穴周圍的塑性變形中消耗的能量較
少。同時，由于在較低的應力集中位置達到了空穴形成的臨界應
力，提高了空穴起源位置的密度。任何提高鋼純度的方法都可改
善延性范圍內的韌性?？昭ㄔ诰Я＝怯缣幮魏?，使這一改善受到
限制。

在拉伸試驗中，這一機制導致了人們熟悉的“杯狀和錐形’’
斷口。由空穴聚合形成的中心“裂紋”使其尖端的變形以與垂直于
拉伸軸平面約60。左右的角度集中到高剪切應變帶中?？昭▽泳?br>在這些應變帶內形核，空穴在這些層內成長和聚集。由這樣的空
穴一層形成的裂紋以鋸齒形的方式擴展，直到達到表面并完全斷
裂。
  空穴在預先存在的缺陷或粒子處形成，但并沒有跡象表明它
們可能通過位錯形成。已經看到空穴在小到5nm的粒子處形核。
空穴的產生導致斷口上的“韌窩”．常?？梢越柚趻呙桦娮语@
微鏡在每個韌窩的中心看到一個粒子。在很純的高強度鋼中，空
穴可以產生在晶粒的角隅。

(本文由上海光學儀器廠編輯整理提供, 未經允許禁止復制http://www.sgaaa.com)