钢材的塑性夹杂、脆性夹杂是什么含义?对钢材有什么意义?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/17 07:46:30

塑性夹杂物 热变形时该类夹杂物具有良好范性,沿变形方向延伸成条带状。属于这类的有硫化物及 含量较低(40%~60%)的铁锰硅酸盐。
脆性夹物 热加工时该类夹杂物形状和尺寸都不变化,但可能沿加工方向成串排列或呈点链状,属于这类夹杂物的有Al2O3和Cr2O3。
非金属夹杂物对钢的强度、塑性、断裂韧性、切削、疲劳、热脆以及耐蚀等性能有很大影响。一般认为,夹杂物的成分、数量、形状、分布以及在基体中的空间分布等影响钢的性能。S.Ruddnik[26]指出,只有当非金属夹杂物的尺寸小于1μm,且其数量少、夹杂物彼此之间的距离大于10μm时,才不会对材料的宏观性能造成影响。当然,不同钢种用途不同,对夹杂物的要求也不一样,例如,不同钢种和不同受力状态时,夹杂物对性能无害的临界尺寸是不同的。

(1)非金属夹杂物对钢的强度影响

夹杂物对钢的强度的影响与颗粒尺寸密切相关。通过在烧结铁中加入不同尺寸(0.01-35μm)、形状(球形和棱角的)、比例(0-8%)的氧化铝颗粒进行试验得出[26]:室温下,氧化铝颗粒超过1μm时,使屈服强度和抗张强度降低;当夹杂物的含量很低时,对屈服强度的降低特别敏感。长谷川正义[27]向浇注的钢流中喷射高熔点氧化物,研究了不同的氧化物颗粒直径,体积比对常温抗张强度的影响,结果表明:无论喷射氧化铝或氧化锆试样,屈服和抗张强度都随粒子体积比的增大而升高。另外,金属断裂时,裂纹不仅在基体中形成,而且也经常在夹杂物中形成,造成钢的断裂,Smith提出边界夹杂物开裂的强度断裂理论[28]。
(2)非金属夹杂物对钢的塑性影响
通常夹杂物对钢材的纵向延性影响不大,而对横向延性的影响却很显著。研究表明,高强度钢的横向断面收缩率随夹杂物总量的增加而降低。夹杂形状对对横向延性的影响更为显著,随着带状夹杂物的增加,横向断面收缩率明显降低,这种带状夹杂物主要是硫化物。Funnell等[29]研究指出,夹杂物对钢的高温延性有很大影响,低碳钢在奥氏体区延性大大降低,其原因是细小的第二相析出物(如AlN、TiN、Nb(C,N)等)能有效钉扎奥氏体晶界,从而降低延性。

(3)非金属夹杂物对钢的断裂韧性影响
文献[30,31]中指出,S及硫化物的含量增加降低钢的各种