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脆性转折温度ftp

发布时间: 2022-08-18 05:04:45

Ⅰ DH36钢的韧脆转折温度是多少

温度降低时金属材料由韧性状态变化为脆性状态的温度区域,称韧脆转变温度。
1.低温情况:当温度下降至较低(根据钢的种类而不同)时,本来韧性良好的钢失去了应有的韧性,变得像玻璃棒一样脆而易折。因此在寒冷地区(如冬季的西伯利亚、南北两极)使用的钢材必须选用能适应寒冷情况的种类。低温脆性受位错移动力派纳力的影响,低温下派纳力移动困难,导致材料屈服强度急剧升高,在某一温度与断裂强度相等。这个温度就是韧脆转变温度。继续降温,屈服强度继续升高,大于断裂强度,所以低温下材料在没有塑性变形的条件下已经发生脆性断裂。材料的断裂强度受温度影响较小。
2.热钢:钢铁基本为晶体结构。当温度上升至200~300℃时,由于内能增高,导致晶体键断裂。此时钢仍为较硬的固态,因此变脆易折。
3.韧脆转变温度:对体心立方晶体金属及合金或者某些密排六方晶体金属及合金当温度低于某一温度tk时,材料由韧性状态转变为脆性状态,此时的温度为韧脆转变温度。

Ⅱ 猝火是什么

淬火工艺
淬火工艺是将钢加热到AC3或AC1点以上某一温度,保持一定时间,然后以适当速度冷却获得马氏体和(或)贝氏体组织的热处理工艺。
淬火的目的是提高硬度、强度、耐磨性以满足零件的使用性能。淬火工艺应用最为广泛,如工具、量具、模具、轴承、弹簧和汽车、拖拉机、柴油机、切削加工机床、气动工具、钻探机械、农机具、石油机械、化工机械、纺织机械、飞机等零件都在使用淬火工艺。

(1) 淬火加热温度
淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是AC3+(30~50℃);共析钢和过共析钢是AC1+(30~50℃)。
亚共析钢淬火加热温度若选用低于AC3的温度,则此时钢尚未完全奥氏体化,存在有部分未转变的铁素体,淬火后铁素体仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低,从而使淬火后的硬度达不到要求,同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火,则奥氏体晶粒回显着粗大,而破坏淬火后的性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+(30~50℃),这样既保证充分奥氏体化,又保持奥氏体晶粒的细小。
过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+(30~50℃)。在实际生产中还根据情况适当提高20℃左右。在此温度范围内加热,其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后除极少数残余奥氏体外,其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性号,并且脆性相对较少。
过共析钢的淬火加热温度不能低于AC1,因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1温度时,珠光体完全转变承奥氏体,并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小,且其碳的质量分数已稍高与共析成分。如果继续升高温度,则二次渗碳体不断溶入奥氏体,致使奥氏体晶粒不断长大,其碳浓度不断升高,会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高,使淬火后残余奥氏体数量增多,降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于AC1太多是不合适的,加热到完全奥氏体化的ACm或以上温度就更不合适。
在生产实践中选择工件的淬火加热温度时,除了遵守上述一般原则外,还要考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响,对加热温度予以适当调整。如合金钢零件,通常取上限,对于形状复杂零件取下限。
强韧化新工艺选用的淬火加热温度与常用淬火温度有所区别。如亚温淬火是亚共析钢在略低于AC3的温度奥氏体化后淬火,这样可提高韧性,降低脆性转折温度,并可消除回火脆性。如45、40Cr、60Si2等材料制成的工件亚温淬火加热温度为AC3-(5~10℃)。
采用高温淬火可获得较多的板条状马氏体或使全部板条马氏体提高强度和韧性。如16Mn钢在940℃淬火,5CrMnMo钢在890℃淬火,20CrMnMo钢在920℃淬火,效果较好。
高碳钢低温、快速、短时加热淬火,适当降低高碳钢的淬火加热温度,或采用快速加热及缩短保温时间的办法,可减少奥氏体的碳含量,提高钢的韧性。

(2) 保温时间
为了使工件内外各部分均完成组织转变、碳化物溶解及奥氏体的成分均匀化,就必须在淬火加热温度保温一定时间,既保温时间。

Ⅲ 请问现时的冷却方法总的来说有几种原理、优点等又分别是什么

----------《制冷方法》---------------
本篇提示:
要求掌握:"制冷"的定义;蒸气压缩式制冷、蒸气吸收式制冷、蒸气喷射式、吸附式制冷、热电制冷、气体膨胀制冷、绝热放气制冷和气体涡流制冷等制冷方法的热力学原理,系统组成,制冷循环及制冷机特性的理论分析和计算。
* * * *
制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。 制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却,使其温度降到环境温度以下,并保持这个低温。 这里所说的"冷"是相对于环境而言的。灼热的铁放在空气中,通过辐射和对流向环境传热,逐渐冷却到环境温度。它是自发的传热降温,属于自然冷却,不是制冷。制冷就是从物体或流体中取出热量,并将热量排放到环境介质中去,以产生低于环境温度的过程。 机械制冷中所需机器和设备的总合称为制冷机。制冷机中使用的工作介质称为制冷剂。制冷剂在制冷机中循环流动,同时与外界发生能量交换,即不断地从被冷却对象中吸取热量,向环境排放热量。制冷剂一系列状态变化过程的综合为制冷循环。为了实现制冷循环,必须消耗能量。所消耗能量的形式可以是机械能、电能、热能、太阳能或其它可能的形式. 制冷技术的研究内容可以概括为以下三方面:
①研究获得低温的方法和有关的机理以及与此相应的制冷循环,并对制冷循环进行热力学的分析和计算。
②研究制冷剂的性质,从而为制冷机提供性能满意的工作介质。机械制冷要通过制冷剂热力状态的变化才能实现。所以,制冷剂的热物理性质是进行循环分析和计算的基础数据。此外,为了使制冷剂能实际应用,还必须掌握它们的一般物理化学性质。
③研究实现制冷循环所必须的各种机械和技术设备,包括它们的工作原理、性能分析、结构设计,以及制冷装置的流程组织、系统配套设计。此外,还有热绝缘问题,制冷装置的自动化问题,等等。
1.1 物质相变制冷

本章提示:
重点掌握:蒸气压缩式制冷和蒸气吸收式制冷的热力学原理,系统组成,制冷循环及制冷机特性的理论分析和计算。
一般掌握:蒸气喷射式、吸附式制冷的制冷方法。
* * * *
物质有三种集态气态、液态、固态。物质集态的改变称之为相变。相变过程中,由于物质分子的重新排列和分子热运动速度的改变,会吸收或放出热量。这种热量称作潜热。物质发生从质密态到质稀态的相变是将吸收潜热;反之,当它发生有质稀态向质密态的相变时,则放出潜热。
物质相变制冷是利用液体在低温下的蒸发过程及固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸收热量---即制冷量。因此,相变制冷分为液体气化制冷与固体熔化与升华制冷,由于液体自身具有流动性,液体气化制冷是广泛应用的。液体汽化成蒸气的过程吸收热量,从而达到制冷的目的,为了使其连续不断地工作,成为一个循环,便必须使制冷剂在低压下蒸发汽化、蒸气升压、高压气体液化和高压液体降压。
蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸气喷射式和吸附式制冷都具备上述四个基本过程,属于液体汽化制冷。
1.1.1制冷的基本热力学原理

从热力学角度说,制冷系统是利用逆向循环的能量转换系统。按补偿能量的形式(或驱动方式),前面所提及的制冷方法归为两大类:以机械能或电能为补偿的和以热能为补偿的。前者如蒸气压缩式、热电式制冷机等;后者如吸收、蒸气喷射、吸附式制冷机等。两类制冷机的能量转换关系如图1所示。

图1 制冷机的能量转换关系
(a) 以电能或机械能驱动的制冷机 (b) 以热能驱动的制冷机
热力学关心的是能量转换的经济性,即花费一定的补偿能,可以收到多少制冷效果(制冷量)。为此,对于机械或电驱动方式的制冷机引入制冷系数来衡量;对于热能驱动方式的制冷机,引入热力系数
来衡量。 (1) (2)
式中 ----- 制冷机的制冷量;
―― ------ 冷机的输入功;
―― ----- 驱动热源向制冷机输入的热量。
国外习惯上将制冷系数和热力系数统称为制冷机的性能系数COP(Coefficience of Performance)。我们要研究一定条件下COP的最高值。
对于电能或机械能驱动的制冷机,参见图1(a)。制冷机消耗功w实现从低温热源(被冷却对象,温度 )吸热,向高温热源(通常为环境,温度
)排热。假定两热源均为恒温热源,向高温热源的排热量为 ,由低温热源的吸热量(即制冷量)为 ,制冷机为可逆循环。
由热力学第一定律有
(3)
由热力学第二定律,在两个恒温热源间工作的可逆机,一个循环的熵增等于零,即
(4)
将式(3)代入式(4)得
即 (5)
由定义式(1),则可逆制冷的制冷系数为
(6)
式(6)说明:①两恒温热源间工作的可逆制冷机,其制冷系数只与热源温度有关,而与制冷机使用的制冷剂性质无关。② 的值与两热源温度的接低程度有关, 与
越接近( / 越小),则 越大;反之 越小。实际制冷机制冷系数 随热源温度的变化趋势与可逆机是一致的。
对于以热能驱动的制冷机,参见图 。制冷机从驱动热源(温度为 )吸收热量
作为补偿,完成从低温热原吸热,向高温热源排热的能量转换。我们假定驱动热源也是恒温热源,其它假定同前。那么类似地推导热能驱动的可逆制冷机的性能系数
由热力学第一定律有:
(7)
由热力学第二定律,循环中


(8)
利用式(7), (8)和定义式(2)得出,热能驱动的可逆制冷机的热力系数 (9)
上式右边的第一个因子就是上面导出的在 , 温度之间工作的可逆机械制冷机的制冷系数 ;而第二个因子 则是在 ,
温度之间工作的可逆热发动机的热效率。故它相当于用一个可逆热机,将驱动热源的热量 转换成机械功 , = 再由 去驱动一个可逆机械制冷机。见图2。这说明 与
在数量上不具备可比性,因为补偿能 与 的品位不同。
图2 热能驱动的制冷机等价关系图
式(9)同样说明,热能驱动的可逆制冷机的性能系数(或热力系数)也只与热源的温度 , 和 有关,而与工质的性质无关。 越高(驱动热源的品位越高)、 与
越接近,则 越大;反之, 越小。
式(6)和式(9)给出一定热源条件下制冷机性能系数的最高值 ,
。故它们是价实际制冷机性能系数的基准值。实际制冷机循环中的不可逆损失总是存在的,其性能系数COP恒小于相同热源条件下可逆机的性能系数COPc。用制冷循环效率
评价实际制冷循环的热力学完善程度(与可逆循环的接近程度), 又叫制冷循环的热力完善。定义
(10)或 (机械能或电能驱动的制冷机) (11a) (热能驱动的制冷机)
(11b)恒有 (12)
越大,说明循环越好,热力学的不可逆损失越小;反之, 越小,则说明循环中热力学不可逆损失越大。
性能系数COP和热力完善度
都是反映制冷循环经济性的指标。但二者的含义不同,COP反映制冷循环中收益能与补偿能在数量上的比值。不涉及二者的能量品位。COP的数值可能大于1、小于1或等于1。COP的大小,对于实际制冷机来说,与工作温度、制冷剂性质和制冷机各组成部件的效率有关;对于理想(可逆)制冷机来说,只与热源温度有关。所以用COP值的大小来比较两台实际制冷机的循环经济性时,必须是同类制冷机,并以相同热源条件为前提才具有可比性。而
则反映制冷机循环臻于热力学完善(可逆循环)的程度。用
作评价指标,使任意两台制冷机在循环的热力学经济性方面具有可比性,无论它们是否同类机,也无论它们的热源条件相同或是不同。
1.1.2 物质相变制冷概述
冰相变冷却
冰相变冷却是最早使用的降温方法,现在仍在广泛应用于日常生活、农业、科学研究等各种领域。冰融化和冰升华均可用于冷却。实际主要是利用冰融化的潜热。
常压下冰在0摄氏度融化,冰的汽化潜热为335kj/kg。能够满足0摄氏度以上的制冷要求。
冰冷却时,常借助空气或水作中间介质以吸收贝冷却对象的潜热。此时,换热过程发生在水或空气与冰表面之间。被冷却物体所能达到的温度一般比冰的溶解温度高5-10摄氏度。厚度10厘米左右的冰块,其比表面积在25-30平方米/立方米之间。为了增大比表面积,可以将冰粉碎成碎冰。水到冰的表面传热系数为116W/(平方米*K)。空气到冰表面的表面传热系数与二者之间的温度差以及空气的运动情况有关。
冰盐相变冷却
冰盐是指冰和盐类的混合物。用冰盐制作制冷剂可以获得更低的温度。
冰盐冷却是利用冰盐融化过程的吸热。冰盐融化过程的吸热包括冰融化吸热和盐溶解吸热这两种作用。起初,冰吸热在0摄氏度下融化,融化水在冰表面形成一层水膜;接着,盐溶解于水,变成盐水膜,由于溶解要吸收溶解热,造成盐水膜的温度降低;继而,在较低的温度下冰进一步溶化,并通过其表层的盐水膜与被冷却对象发生热交换。这样的过程一直进行到冰的全部融化,与盐形成均匀的盐水溶液。冰盐冷却能到达的低温程度与盐的种类和混合物中盐与水的比例有关。
工业上应用最广的冰盐是冰块与工业食盐NaCl的混合物。
干冰相变冷却
固态CO2俗称干冰。
CO2的三相点参数为:温度-56摄氏度,压力0.52MPa。干冰在三相点以上吸热时融化为液态二氧化碳;在三相点和三相点一下吸热时,则直接升华为二氧化碳蒸气。
干冰是良好的制冷剂,它化学性质稳定,对人体无害。早在19世纪,干冰冷却就用于食品工业、冷藏运输、医疗、人工降雨、机械零件冷处理和冷配合等方面。
其他固体升华冷却
近代科学研究中心为了冷却红外探测器、射线探测器、机载红外设备等的需要。采用了固态制冷剂升华的制冷系统。其制冷温度取决于固体的种类、系统中的压力和被冷却对象的热负荷。通过改变升华气体的流量来调节系统中的被压和温度,就可以保持一个特定的温度。这种制冷系统的工作寿命由固体制冷剂的用量和被冷却对象的热负荷决定,有达1年之久的。固体升华制冷的主要优点是升华潜热大,制冷温度低,固体制冷剂的贮存密度大。
液体蒸发制冷
液体气化形成蒸汽,利用该过程的吸热效应制冷的方法称液体蒸发制冷。
当液体处在密闭的容器内时,若容器内除了液体和液体本身的蒸汽外不含任何其它气体,那么液体和蒸气在某一压力下将达到平衡。这种状态称饱和状态。如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽出,液体就必然要再气化出一部分蒸汽来维持平衡。我们以该液体为制冷剂,制冷剂液体气化时要吸收气化潜热,该热量来自被冷却对象,只要液体的蒸发温度比环境温度低,便可使被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度下的某一低温。
为了使上述过程得以连续进行,必须不断地从容器中抽走制冷剂蒸汽,再不断地将其液体补充进去。通过一定的方法将蒸汽抽出,再令其凝结为液体后返回到容器中,就能满足这一要求。为使制冷剂蒸气的冷凝过程可以在常温下实现,需要将制冷剂蒸气的压力提高到常温下的饱和压力,这样,制冷剂将在低温低压下蒸发,产生制冷效应;又在常温和高压下凝结向环境温度的介质排放热量。凝结后的制冷剂液体由于压力较高,返回容器之前需要先降低压力。由此可见,液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程:制冷剂液体在低压下气化产生低压蒸汽,将低压蒸汽抽出并提高压力变成高压气。将高压气冷凝为高压液体,高压液体再降低压力回到初始的低压状态。其中将低压蒸汽提高压力需要能量补偿。
1.1.3蒸汽压缩式制冷系统
要求掌握:专业术语(如制冷量、单位质量制冷量、单位体积制冷量等);单级蒸气压缩式制冷循环的特点及工作过程,压焓图,理论制冷循环的定义和热力计算,影响实际制冷循环的因素,蒸发温度和冷凝温度的变化对单级蒸气压缩式制冷机性能的影响,制冷剂和载冷剂的定义、性质和使用的温度范围;双级压缩制冷循环中最常见的两种循环方式的流程和热力计算,中间压力的确定;复叠式制冷循环的流程和热力计算。
* * *
蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成,用管道将它们连接成一个密封系统。制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换,吸收被冷却对象的热量并气化,产生的低压蒸汽被压缩机吸入,经压缩后以高压排出。压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器,被常温的冷却水或空气冷却,凝结成高压液体。高压液体流经膨胀阀时节流,变成低压低温的气液两相混合物,进入蒸发器,其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷,产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。如此周而复始,不断循环。
蒸气压缩式制冷机是得到最广泛应用的制冷机,因此它是本书的重点内容之一。

可逆制冷循环
逆卡诺制冷循环
定义:设有恒温热源和恒温热汇,其温度分别为TL 和TH ,在这两个温度 之间的可逆制冷循环是卡诺制冷循环。卡诺制冷循环的原理图如下所示:
图1 逆卡诺循环
劳伦茨循环
劳仑兹循环热源的热容量是有限的,在与制冷工质进行热量交换过程中,热源的温度也将发生变化,即被冷却物体(冷源)的温度将逐渐下降,环境介质(热源)
的温度将逐渐上升。为了达到变温条件下耗功最小的目的,应使制冷工质在吸、
排热过程中其温度也发生变化,而且变化趋势与冷、热源的变化趋势完全一样,使制冷工质与冷、热源之间进行热交换过程中的传热温差始终为无限小,没有不可逆换热损失,
另外两个过程仍分别为可逆绝热压缩与可逆绝热膨胀过程,如图2所示。这样,
1-2-3-4-1即为一个变温条件下的可逆逆向循环--劳仑兹循环。显然,实现这一循环所消耗 的功为最小,制冷系数达到在给定条件下的最大值。
图2 劳仑兹循环
为了表达变温条件下可逆循环的制冷系数,可采用平均当量温度这一概念。若用T0m表示工质的 平均吸热温度,用Tm表示工质的平均放热温度,则
(1)
(2)
与的大小分别可用面积41562和23652表示,平均吸热温度 T0m与平均放热温度
Tm就是以熵差为底、面积分别等于41564和23652的矩形的高度。变温情况下可逆循环的制冷系数可表示为
(3)
即相当于工作在T0m,Tm 之间的逆卡诺循环的制冷系数。
劳伦茨循环如右图所示,循环由两个变温过程和两个等熵过程组成。
单级蒸气压缩混合工质制冷循环
制冷机在实际工作过程中,冷却介质和被冷却物体的温度将发生变化,冷凝器和蒸发器中也不可避免地存在因温差传热而引起的不可逆损失。为了减少这种不可逆损失,制冷工质和传热介质之间应
保持尽可能小的传热温差。
非共沸混合制冷剂在等压下冷凝或蒸发时温度均发生变化,冷凝时温度由Tk 逐渐降低至Tk', 蒸发时温度由T0逐渐升高至T0'
,我们利用这一特性,采用非共沸混合工质就可以达到减少传热温差的目的,如图3所示。极限情况下循环即变为劳仑兹循环。
图3 变温热源时逆卡诺循环
非共沸混合制冷剂单级蒸气压缩制冷循环的T-S图及p-h 图如图4所示。它与纯制冷剂循环的区别仅在于制冷剂在冷凝和蒸发晨温度在不为断地变化。

(a)T-S图 (b)p-h图图4 非共沸混合制冷剂单级蒸汽压缩制冷循环的T-S图及p-h图
采用非共沸混合工质不仅可以达到节能,而且可以扩大温度使用范围。
物质相变制冷--1.1.3.2 单级蒸气压缩制冷
1.1.3.2 单级蒸气压缩制冷
单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机,冷凝器,膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下:制冷剂在压力温度下沸腾,低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气,并将它压缩到冷凝压力,然后送往冷凝器,在压力下等压冷却和冷凝成液体,制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气),与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度,冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。

Ⅳ 解理断裂的断裂原因

导致金属零件发生脆性的解理断裂有材料性质、应力状态及环境因素等众多原因。
(1)、从材料方面考虑,一般只有冷脆金属才能发生解理断裂。面心立方金属为非冷脆金属一般不会发生解理断裂。
(2)、构件的工作温度较低,即处在脆性转折温度以下。
(3)、只有在平面状态(即三向拉应力状态)下才能发生解理断裂,或者说构件的几何尺寸属于厚板情况。
(4)、晶粒尺寸粗大。
(5)、宏观裂纹存在。

Ⅳ 为什么金属在韧脆转折点以下时,屈服强度随温度的升高极剧升高;在此之上时,屈服强度的增长速度降低

(我就从微观上进行解释吧)屈服强度可以解释为是材料中位错(材料中的一中缺陷)克服周围柯氏气团(位错周围的一些点缺陷,因为在位错的周围聚集时使得系统的能量降低,因而在位错周围聚集,成为柯氏气团)钉扎的作用力。温度升高后,使得柯氏气团对位错的钉扎作用减弱,从而是位错滑移所需要的作用力减小!所以在宏观上就表现为是材料的屈服强度减小了!可能其中有一些专业的术语不好明白,不过应该不影响理解的。祝好!

Ⅵ 0.2fte等于几个小时

0.2fte就是0.2个工作量

FTE (fracture transition plastic) 材料韧脆转化温度指标之一
在不同温度下,对材料进行冲击 弯曲试验,根据试验结果作出 冲击吸收功——温度曲线,当低于某一温度时,材料吸收冲击能量不随温度变化,冲击吸收功——温度曲线形成一平台,此状态下材料吸收的冲击能量为“低阶能”。
当试验温度高于一定温度(NDT)后,材料冲击吸收功——温度曲线开始上升,当试验温度高于某一温度( FTP)后材料吸收的能量也基本不变,形成一个上平台,此状态下材料吸收的冲击能量称为“高阶能”。
FTE即为冲击吸收功——温度曲线低中阶能与高阶能的平均值对应的温度。温度低于此指标时,材料表现出脆性,温度高于此指标,材料表现为韧性。

Ⅶ 金属学 魏氏组织形成条件 是什么、

在亚共析钢或过共析钢中,由高温以较快的速度冷却时,先共析的铁素体或渗碳体从奥氏体晶界上沿着奥氏体的一定晶面向晶内生长,呈针状析出。在光学显微镜下可以观察到从奥氏体晶界上生长出来的铁素体或渗碳体近似平行,呈羽毛状或三角形,其间存在着珠光体的组织。这种组织称为魏氏组织。实际生产中遇到的魏氏组织大多是铁素体魏氏组织.魏氏组织常伴随着奥氏体晶粒粗大而出现,因此,使钢的力学性能尤其是塑性和冲击韧性显着降低,同时使脆性转折温度升高。魏氏组织容易出现在过热钢中,因此,奥氏体晶粒越粗大,越容易出现魏氏组织。钢由高温较快地冷却下来往往容易出现魏氏组织,慢冷则不易出现。钢中的魏氏组织一般可通过细化晶粒的正火、退火以及锻造等方法加以消除,程度严重的可采用二次正火方法加以消除。

Ⅷ 谁知道碳,硅,锰,磷,硫还有矾等对钢铁的影响和作用是

碳(C):

是对钢的性能影响最大的基本元素。不同的碳含量依据钢中杂质元素含量和轧后冷却条件的不同对于钢的性能影响是不同的,随着钢中碳含量的增加,碳钢在热轧状态下的硬度直线上升,塑性和韧性降低。在亚共析范围内,碳对抗拉强度的影响是,随着碳含量增加,抗拉强度不断提高,超过共析范围后,抗拉强度随碳含量的增加减缓,最后发展到随碳含量的增加抗拉强度降低。另外,含碳量增加时碳钢的耐蚀性降低,同时碳也使碳钢的焊接性能和冷加工(冲压、垃拔)性能变坏。
硅(Si):
硅在碳钢的含量≤0.50%。硅也是钢中的有益元素。在沸腾钢中,含硅量很低,硅是作为脱氧元素加入到钢中。在镇静钢中硅的含量一般为0.12~0.37%。硅增大了钢液的流动性,除了形成非金属夹杂外,硅溶于铁素体中。随着硅含量的提高,钢的抗拉强度提高,屈服点提高,伸长率下降,钢的面缩率和冲击韧性显着降低。
锰(Mn):
在碳钢中,锰是有益元素。锰是作为脱氧除硫的元素加入到钢中的。对于镇静钢来说,锰可以提高硅和铝的脱氧效果,可以同硫形成硫化锰,相当程度上降低硫在钢中的危害。锰对碳钢的力学性能有良好的影响,它能提高钢热轧后的硬度和强度,原因是锰溶入铁素体中引起固溶强化。因此,精炼过程中要按照技术要求严格稳定控制各炉次的锰含量。
磷(P):
一般来说,磷是钢中的有害元素。它来源于矿石和生铁等炼钢原料。磷能提高钢的强度,但使塑性和韧性降低,特别是使钢的脆性转折温度急剧上升,即提高钢的冷脆性(低温变脆)。由于磷的有害影响,同时考虑到磷有较大的偏析,因而对其含量要严格的控制。但是在含碳量比较低的钢种中,磷的冷脆危害比较小。在这种情况下,可以用磷来提高钢的强度,如鞍钢生产的高强度IF钢就需要加入磷。另外,在适当的情况下,还利用磷的其他一些有益作用,如增加钢的抗大气腐蚀能力,如集装箱用钢;提高磁性,如电工硅钢;改善钢材的易切削加工性,减少热轧薄板的粘结等。
硫(S):
一般来说,硫是有害元素,他主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料和燃烧产物,二氧化硫。硫最大的为危害是引起钢在热加工时开裂,即产生所谓的热脆。硫能提高钢材的切削加工性,这是硫的有益作用。
氮(N):
钢中的氮来自炉料,同时,在冶炼、浇铸时钢液也会从炉气和大气中吸收氮。氮引起碳钢的淬火时效和形变时效,从而对碳钢的性能发生显着的影响。由于氮的时效作用,钢的硬度、强度固然提高,但是塑性和韧性降低,特别是在形变时效的情况下,塑性和韧性的降低比较显着。因此,对于普通低合金钢来说,时效现象是有害的,因而氮是有害元素。但对于一些细晶粒钢以及含钒、铌钢,由于氮化物的强化细化晶粒作用,氮成为有益元素。另外,作为合金元素,氮在不锈耐酸钢中得到应用,此外,氮化处理方法能使机器零件获得极好的综合力学性能,从而使零件的使用寿命延长。
氢(H):
钢中的氢是由锈蚀含水的炉料或从含有水蒸气的炉气中吸收的。氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆,即在低于钢材极限应力的作用下,经一定的时间后,在无任何预兆的情况下突然断裂,往往造成灾难性的后果。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷——白点,在钢材纵端面上呈光滑的银白的斑点,在酸洗后的端面上呈较多的发丝状裂纹,白点使钢材的延伸率显着下降,尤其是端面收缩率和冲击韧性降低得更多,有时可能接近于零值。因此具有白点的钢是不能用的,这类缺陷主要发生在合金钢中。
氧(O)及其他非金属夹杂物:
氧在钢中的溶解度很低,几乎全部以氧化物夹杂形式存在于钢中,如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外,钢中还存在FeS、MnS、硅酸盐、氮化物及磷化物等。这些夹杂物破坏了钢的基体的连续性,在静载荷和动载荷的情况下往往成为裂纹的起点。这些非金属夹杂物的各种状态不同程度的影响到钢的各种性能,尤其是对于钢的塑性、韧性、疲劳强度和抗腐蚀性等危害很大。因此,对于非金属夹杂物应严格控制。