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夹杂物对中厚钢板折弯性能有哪些影响

夹杂物对中厚钢板折弯性能有哪些影响
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夹杂物对中厚钢板折弯性能有哪些影响
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编辑时间 : 2021-06-15

夹杂物对中厚钢板折弯性能有哪些影响


  中厚钢板折弯试样裂纹或开裂处样品的金相检验表明,冷弯性能不合格试样裂口( 纹) 处的夹杂物较多,主要以硅酸盐和氧化物为主,带状组织明显,且级别较高。夹杂物通常对钢材的纵向延性( 延伸) 影响较小,而对横向延性的影响非常明显,尤其是夹杂物形状对横向延性影响更大,粗大的条状塑性夹杂物和点链状脆性夹杂物对塑性的危害较大,同时还能引起钢材( 板) 的各向异性,且与基体的结合性较差。裂纹或开( 断) 裂往往从条状夹杂物与基体界面处产生的显微裂纹开始。条状和点链状夹杂物越多,在受力的情况下显微裂纹就越容易先连接,而后随着受力状态的变化 ( 加强) 导致裂纹扩展。因此,许多较高 级别的条状硅酸盐和点链状氧化物夹杂物是造成钢板冷弯裂纹或冷弯开裂的主要原因之一。


夹杂物对中厚钢板折弯性能有哪些影响


中厚钢板折弯


  1 硫化物夹杂的影响


  硫化物夹杂对中厚钢板冷弯性能的影响取决于其数量、尺寸和分布形态。尺寸较小且分散分布的硫化物夹杂对冷弯性能影响不大,而尺寸较大且集中分布的硫化物夹杂可作为裂纹源,直接引起中厚钢板冷弯开裂,对冷弯性能影响很大。在冷弯变形过程中,应力集中首先使硫化物夹杂裂开或使夹杂与金属基体分离产生显微孔洞,这些孔洞随变形过程不断长大、连接,形成显微裂纹和内裂,进一步扩展会导致中厚钢板冷弯开裂。硫化物对钢材冷弯开裂的影响体现在多个方面。硫化物会降低钢的塑性和韧性,因为在变形过程中已被拉长的硫化物夹杂受力后破断成若干小段,同时由于夹杂物与基体界面分离而形成拉应力,促生纵向裂纹,起到“内部细颈”的作用,所以加速了试样的破断,降低了塑性。硫化物沿热加工( 轧制) 方向伸长变形并成行排列,使钢基体纤维组织在横向上产生延性降低的“缺口效应”,抵抗横向应变的能力减弱,因而使纵、横向的塑性与韧性均存在较大的差别,尤以增大冲击值的各向异性较为明显。


  2 条状硅酸盐的影响


  由于硅酸盐夹杂物在常温下的塑性、韧性与基体相差很大,在一定条件下很容易引起裂纹,夹杂物越粗,裂纹越容易产生而且越严重。基于位错理论,当试样进行弯曲试验时,试样外侧的晶粒受到拉力作用,引起位错移动并在晶界堆积,当堆积到一定程度时,由于晶粒之间协调性引起相邻晶粒的位错移动,从而达到晶粒形状改变。当夹杂物存在时阻碍了这种协调性,从而使位错在晶粒与夹杂物界面塞积,并产生应力集中,当应力集中超过晶间结合力时则产生微裂纹。随着钢板变形加剧,微裂纹进一步扩展,直至出现裂缝。


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