何谓脆性?材料的组织结构对低温冷脆有何影响?

发布时间:2010-01-24  点击数:4553
   脆性,材料的脆性是相对于塑性与韧性而言的。塑性差、韧性差的材料必然脆性大。所以塑性指标( )与韧性指标AKV等也是脆性大小的反映。脆性有下列几种形式。
   低温冷脆,具有体心立方晶格的材料(如 ),均会有低温冷脆现象,而面心立方晶格的材料(如 -Fe、Al、Cu、Ni、18-8奥氏体不锈钢)都无低温冷脆现象。调节阀以铁素体-珠光体为基体的各类钢材均有低温冷脆现象,主要表现为当温度下降到某一界限之后冲击功大幅度地下降(见图7-1),出现冲击功曲线的下平台。这些材料必须在高于脆性转变温度或无塑性转变温度以上若干度下使用。
   合金元素是影响铁素体-珠光体钢转变温度的主要因素。Ni和Mn均可扩大奥氏体相区,若Ni含量增大到20%以上,可使奥氏体相区扩大到常温。电动调节阀不同镍含量的镍钢(如3.5%Ni钢、9%Ni钢)可使脆性转变温度得到不同程度的降低,成为不同等级的低温钢。由于Ni资源少,价格贵,而Mn的价格便宜,可添加Mn。但Mn使脆性转变温度下降的幅度不够大。
   晶粒度对低温脆性也有影响,采用Mn炼得的钢有使晶粒粗大的倾向。同时增加V或Nb等合金元素可使晶粒细化,改善低温韧性。我国的16Mn、09Mn2V、06MnN6等均为不同等级的低温用钢。气动调节阀热处理也可以改善材料的低温韧性。例如:正火可以获得细晶粒,韧性可提高。调质的效果更好,使脆性转变温度下降较多。