在较低环境温度下工作:当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。这种性质称为低温冷脆。不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
影响低温脆性的因素很多,它不仅取决于晶格类型,还受材料的成分、组织等因素的影响.分别讨论材料成分、晶粒尺寸、显微组织对低温脆性转变温度的影响。可以从两个方面来解释:宏观上材料的断裂强度与屈服强度与温度有关系,对称度低的金属这个特点就更明显,一般是材料的断裂强度随温度的降低而减小,屈服强度会增加。这两个函数在脆韧转变温度处相交,在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大,因此材料在受力时还未发生屈服便断裂了,材料显示脆性。
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋势明显,塑性差;
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋势明显,塑性差;
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止韧性断裂裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的形成会使得材料塑性变差。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止韧性断裂裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的形成会使得材料塑性变差。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
影响低温脆性的因素很多,它不仅取决于晶格类型,还受材料的成分、组织等因素的影响.分别讨论材料成分、晶粒尺寸、显微组织对低温脆性转变温度的影响。可以从两个方面来解释:宏观上材料的断裂强度与屈服强度与温度有关系,对称度低的金属这个特点就更明显,一般是材料的断裂强度随温度的降低而减小,屈服强度会增加。这两个函数在脆韧转变温度处相
交,在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大,因此材料在受力时还未发生屈服便断裂了,材料显示脆性。
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋势明显,塑性差;
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋势明显,塑性差;
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的
形成会使得材料塑性变差。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
影响低温脆性的因素很多,它不仅取决于晶格类型,还受材料的成分、组织等因素的影响.分别讨论材料成分、晶粒尺寸、显微组织对低温脆性转变温度的影响。可以从两个方面来解释:宏观上材料的断裂强度与屈服强度与温度有关系,对称度低的金属这个特点就更明显,一般是材料的断裂强度随温度的降低而减小,屈服强度会增加。这两个函数在脆韧转变温度处相交,在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大,因此材料在受力时还未发生屈服便断裂了,材料显示脆性。
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋
势明显,塑性差;
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的形成会使得材料塑性变差。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的形成会使得材料塑性变差。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
影响低温脆性的因素很多,它不仅取决于晶格类型,还受材料的成分、组织等因素的影响.分别讨论材料成分、晶粒尺寸、显微组织对低温脆性转变温度的影响。可以从两个方面来解释:宏观上材料的断裂强度与屈服强度与温度有关系,对称度低的金属这个特点就更明显,一般
是材料的断裂强度随温度的降低而减小,屈服强度会增加。这两个函数在脆韧转变温度处相交,在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大,因此材料在受力时还未发生屈服便断裂了,材料显示脆性。
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋势明显,塑性差;
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋势明显,塑性差;
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的形成会使得材料塑性变差。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
影响低温脆性的因素很多,它不仅取决于晶格类型,还受材料的成分、组织等因素的影响.分别讨论材料成分、晶粒尺寸、显微组织对低温脆性转变温度的影响。可以从两个方面来解释:宏观上材料的断裂强度与屈服强度与温度有关系,对称度低的金属这个特点就更明显,一般是材料的断裂强度随温度的降低而减小,屈服强度会增加。这两个函数在脆韧转变温度处相交,在这个温度以下材料的屈服强度比断裂强度大,因此材料在受力时还未发生屈服便断裂了,材料显示脆性。
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
从微观机制来看低温脆性与位错在晶体点阵中运动的阻力有关,阻力增大,则材料屈服强度也相应增加,因为材料在塑性变形时主要依靠位错运动来完成的。对对称性低的金属,合金而言,温度降低位错运动的点阵阻力增加,原子热激活能力下降。因此材料屈服强度增加。
影响材料脆韧转变的因素有:
1.晶体结构,对称性低的体心立方以及密排六方金属,合金转变温度高,材料脆性断裂趋势明显,塑性差;
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的形成会使得材料塑性变差。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
2.化学成分,能够使材料硬度,强度提高的杂质或者合金元素都会引起材料塑性和韧性变差,材料脆性提高;
3.显微组织,显微组织包含以下几个方面的影响:晶粒大小,细化晶粒可以同时提高材料的强度和塑性,韧性。细化晶粒提高材料韧性原因为,细化晶粒可以使基体变形更加均匀,晶界增多可以有效的阻止裂纹的扩张,因塑性变形引起的位错的塞积因晶界面积很大也不会很大,可以防止裂纹的产生;金相组织;
4.温度的影响:温度影响晶体中存在的杂质原子的热激活扩散过程,定扎位错原子气团的形成会使得材料塑性变差。
5.加载速度的影响:提高加载速度如同降低材料的温度,使得材料塑性变差,脆化温度升高。
6.试样形状以及尺寸的影响。
钢中化学成分C、 Mn和Si 是主要影响低温脆性
转变温度的因素 ,含碳量每增加 011 % ,V 型夏比试样的低温脆性转变温度就提高约14 ℃。
硅是一种脱氧的元素 ,硅一般在0115 %~013 %范围内对低温脆性转变温度有一定的有利作用 ,但大于013 %就有一定的影响。含锰量每增加011 % ,V型夏比试样的低温脆性
转变温度就下降约 515 ℃。为了得到满意的冲击韧性 ,锰和碳之比应大一些 ,至少为 3∶ 1 ,但不能超过7∶ 1。因为含 Mn 量高于 114 %时 ,将产生残余奥氏体。
磷对低温脆性转变温度的影响极大 ,每增加0.1 %则可使低温脆性转变温度提高约 7 ℃。因此磷是极为有害的元素 ,应严格控制。
硫在0.02 %~0.04 %范围内对低温脆性转变温度影响不大。
2.低温冷脆特点及其影响因素
当温度降低到某一程度时,金属材料的冲击吸收能量明显下降并
引起脆性破坏的现象称为冷脆。
金属的低温脆断具有以下特点[2]
:
(1)断裂时所承受的工作应力低。
(2)脆性断裂时,裂纹的扩展速度极快,且脆断之前无任何预兆。
(3)材料脆断温度通常接近材料的韧脆转变温度。
(4)脆断常起源于构件自身存在缺陷处。
(5)脆性断裂的宏观断口平齐,断面收缩率小,外观上无明显的宏观变形特征。
影响金属冷脆的主要因素有以下几个方面。
(1)晶粒度 当晶粒尺寸大于冷机晶粒尺寸时,结构会产生脆性断裂。因此,晶粒细化有助于提高材料抗低温脆断的能力。
(2)晶粒结构 体心立方晶格金属及其合金或某些密排六方晶格金属及其合金,特别是工程上常用的中、低强度结构钢有明显的冷脆现象,而面心立方金属及其合金一般没有低温脆性现象。
(3)形变速率 提高形变速率使材料脆性增大韧脆转变温度升高。一
般中、 低强度钢的韧脆转变温度对形变速率比较敏感,而高强度钢、 超
高强度钢则较小。
(4)板厚 板厚的增加,脆性转变温度提高。
(5)钢的化学成分及组织 当C<0.25%热轧碳钢冲击脆性转变温度的经验方程[4]
:
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。
发表评论