当前位置:网站首页 > 技术资料 > 使用激光切割机切割钢材断裂,你不得不重视这些原因,第一弹

使用激光切割机切割钢材断裂,你不得不重视这些原因,第一弹

来源:www.laser08.com 时间:2022-02-28 点击:727
数以千计的钢材用于各个行业。每种钢材根据其特性、化学成分或合金类型和质量都有自己的品牌。尽管抗拉强度值极大地简化了任何钢的选择,但很难将这些参数转移到所有钢中。其主要原因如下:首先,由于在钢铁生产过程中必须添加一定量的一种或多种合金元素,因此通过简单的热处理可以获得保持矿物铁源性能的多种显微组织。 . .成品后;其次,由于炼钢和铸造厂的缺陷,特别是集中缺陷(如气孔、镶件等)在轧制过程中以及具有相同钢化学成分的其他不同铸件中,甚至是带材本身都非常敏感。 .不同的组件有不同的修改,会影响钢材的质量。因为钢的耐久性很大程度上取决于微观结构和缺陷的扩散程度(避免集中缺陷)而不是化学成分。因此,热处理后硬度发生显着变化。要全面了解钢的性能及其失效原因,还需要了解物理冶金学与钢的显微组织和硬度的关系。
铁素体珍珠岩钢的磨损
珠光体铁素体钢占钢铁总产量的大部分。这些主要是含碳量为 0.05% 至 0.20% 的铁和碳合金以及其他少量合金元素,具有额外的屈服强度和硬度。
铁素体-珍珠岩的微观结构由VVS铁(铁素体)、0.01% C、可溶性合金和Fe3C组成。在极低碳钢的情况下,渗碳体颗粒(碳化物)保留在边缘和铁素体晶粒上。然而,当碳含量超过0.02%时,大部分Fe3C与某种称为珍珠岩的铁素体形成层状结构,并趋于充当“颗粒”和胶结物(丁基边界处的沉积物)。受伤的矩阵。在含碳量为0.10-0.20%的低碳钢的显微组织中,珍珠岩含量为10-25%。
珍珠岩颗粒虽然是实心的,但广泛分布在铁氧体基体中,容易在铁氧体周围变形。一般来说,随着珍珠岩量的增加,铁素体晶粒的尺寸会减小。这是因为珍珠岩结节的形成和转变抑制了铁素体颗粒的生长。因此,珍珠岩不会通过增加值d-1/2(d是平均粒径)直接增加抗拉强度δy。
对于失效分析,低碳钢具有两个具有有趣特性的碳基团。首先,当碳含量小于0.03%时,碳呈珍珠岩珠粒状,对钢的硬度影响不大;其次,高碳含量以弯曲球晶的形式直接影响硬度和锋利度。
2、工艺技术的影响
从实践中可知,水硬化钢比退火钢或正火钢具有更好的冲击性能,因为快速冷却可防止在晶界形成渗碳体并促进颗粒的磨削。
许多钢材是热轧钢材,轧制条件对冲击性能有显着影响。较低的轧制温度降低了冲击转变温度,提高了冷却速度,促进了铁素体晶粒的加工,从而提高了钢的硬度。由于厚板的冷却速度低于薄板,因此铁素体晶粒比薄板高。因此,在相同的热处理条件下,厚板比薄板更脆。因此,常采用热轧后正火处理来提高钢板的性能。
热轧也可用于生产各向异性钢和取向硬钢,根据轧制方向不同,有不同的复合结构、珍珠岩条和夹杂物边缘。珍珠岩带和细长夹杂物粗略地分散在切屑中,对夏比转变温度范围内的低温切口的粘度有显着影响。
可溶性合金对铁素体的影响
大多数合金被放置在低碳钢中,形成一种溶液,使钢在一定的环境温度下硬化,并增加晶格的摩擦应力。然而,目前仅通过公式无法预测屈服下限,除非晶粒尺寸已知。尽管温度正火和冷却速率决定了屈服点,但这种测试方法仍然很重要,因为 δi 的增加可以用来预测单个合金可以降低多少硬度。
以前没有对铁素体钢的非塑性转变温度 (NTT) 和夏比转变温度进行回归分析,但仅限于定性讨论合金化对硬度的影响。下面总结一下各种合金元素对钢性能的影响。
1)锰。大部分锰约为0.5%。可以添加硫作为抗氧化剂或固定剂以防止热钢裂纹。它还具有低碳钢的这些特性。
◆ 含碳量为0.05%的钢在空冷或炉内冷却后,可减少晶界内渗碳体膜的形成。
◆ 铁素体晶粒尺寸可能会略微减小。
◆ 可形成许多细珍珠岩颗粒。
前两个效应表明 NC 温度随着锰浓度的增加而降低,后两个效应导致夏比曲线出现更尖锐的峰值。
当铁的碳含量较高时,锰可以显着降低转变温度近50%。原因可能与大量珍珠岩有关,而不是与渗碳体的普遍存在有关。需要注意的是,当钢的碳含量高于0.15%时,高锰含量对正火钢的冲击性能起着至关重要的作用。因为钢的高硬度意味着奥氏体变成脆性贝氏体而不是铁素体或珍珠岩。
2)镍。钢添加剂起锰的作用,可以提高铁和碳合金的硬度。其效果取决于碳含量和热处理。对于含碳量极低(约0.02%)的钢,添加2%可使热轧和正火钢晶粒范围内的渗碳体形成,从而显着降低初始温度。以及 TS 的增加。冲击曲线上的夏比峰。
增加镍含量会进一步降低添加剂的抗冲击性。如果碳含量低到正火后不存在碳化物,镍对转变温度的影响就变得非常小。在含碳量约为0.10%的正火钢中添加镍的主要优点是对球团的处理和游离氮的减少,但机理尚不清楚。 † 镍可以作为奥氏体的稳定剂,降低奥氏体的分解温度。
3)磷。在纯铁和磷合金中,晶粒的脆性是由于磷在铁素体晶粒边缘的沉积,从而降低了断裂载荷 Rm。此外,磷也是一种铁素体稳定剂。因此,铁的添加显着增加了δi值和铁素体晶粒的尺寸。由于这些特性,磷成为一种非常危险的脆性物质,会导致晶粒破裂。
4)小便。将硅添加到钢中以消除氧化并增加抗冲击性。当铁含有锰和铝时,大部分硅溶解在铁素体中并随着溶液的凝固而上升。当将硅添加到铁和碳颗粒的混合物中时,这种效应与添加硅一起提高了转变温度约为 50°C 的冲击性能。此外,与磷一样,硅作为铁素体铁的稳定剂并促进铁素体晶粒的生长。向正火钢中添加硅会使平均能量传递温度按重量增加约 60°C。
5)铝。铁中加入混合物和抗氧剂有两个原因:一是用氮溶液形成AIN,除去游离氮;另一方面,AlN 的形成净化了铁氧体颗粒。由于这两种效应,每添加 0.1% 的铝会使临界温度降低约 40°C。添加过多的铝以防止“接受”游离氮。
6)照片。铁氧会在晶界内析出并导致合金晶粒出现裂纹。在含氧量高达 0.01% 的钢中,它存在于由脆性晶粒边缘形成的流体通道中。尽管铁中的氧含量非常低,但裂纹会在晶粒内部积聚并形成,然后扩散到填料。解决缺氧问题的方法是在碳、锰、硅、铝和锆中添加抗氧化剂,以将氧结合到氧化物颗粒上,并从锭剂中去除氧。氧化物颗粒也是抑制铁素体生长和增加d-/2的优选颗粒。
推荐视频/ Recommend videos
相关产品/ Related Products
行业资讯/ Industry information