01 铁素体-珠光体钢断裂 铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数
它们通常是含碳量在 0
20%之间的铁-碳和为提高屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金
铁素体-珠光体的显微组织由 BBC 铁(铁素体)、0
01%C、可溶合金和 Fe3C 组成
在碳含量很低的碳钢中,渗碳体颗粒(碳化物)停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中
但当碳含量高于 0
02%时,绝大多数的 Fe3C 形成具有某些铁素体的片状结构,而称为珠光体,同时趋向于作为“晶粒”和球结(晶界析出物)分散在铁素体基体中
含碳量在 0
20%的低碳钢显微组织中,珠光体含量占10%~25%
尽管珠光体颗粒很坚硬,但却能非常广泛地分散在铁素体基体上,并且围绕铁素体轻松地变形
通常,铁素体的晶粒尺寸会随着珠光体含量的增加而减小
因为珠光体球结的形成和转化会妨碍铁素体晶粒长大
因此,珠光体会通过升高 d-1/2(d 为晶粒平均直径)而间接升高拉伸屈服应力 δy
从断裂分析的观点看,在低碳钢中有两种含碳量范围的钢,其性能令人关注
一是,含碳量在 0
03%以下,碳以珠光体球结的形式存在,对钢的韧性影响较小;二是,含碳量较高时,以球光体形式直接影响韧性和夏比曲线
02 处理工艺的影响 实践得知,水淬火钢的冲击性能优于退火或正火钢的冲击性能,原因在于快冷阻止了渗碳体在晶界形成,并促使铁素体晶粒变细
许多钢材是在热轧状态下销售,轧制条件对冲击性能有很大影响
较低的终轧温度会降低冲击转变温度,增大冷却速度和促使铁素体晶粒变细,从而提高钢材韧性
厚板因冷却速度比薄板慢,铁素体晶粒比薄板粗大
所以,在同样的热处理条件下厚板比薄板更脆性
因此,热轧后常用正火处理以改善钢板性能
热轧也可生产各向异性钢和各种混合组织、珠光体带、夹杂晶界与轧制方向一致的定向韧性钢
珠光体带和拉长后的夹杂粗大分散成鳞片状,对夏比