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夹杂物及其对钢性能的影响1夹杂物的分类钢在加工变形中,各类夹杂物变形性不同,按其变形能力分为三类
1.脆性夹杂物一般指那些不具有塑性变形能力的简单氧化物A
1203、Cr
203、ZrO2等、双氧化物如FeO-A12O
3、MgO-A
1203.CaO-6A
1203、碳化物TiC、氮化物TiN、TiCNAlN、VN等和不变形的球状或点状夹杂物如球状铝酸钙和含Si02较高的硅酸盐等钢中铝硅钙夹杂物具有较高的熔点和硬度,当压力加工变形量增大时,铝硅钙被压碎并沿着加工方向而呈串链状分布,严重破坏了钢基体均匀的连续性
2.塑性夹杂物这类夹杂物在钢经受加工变形时具有良好的塑性,沿着钢的流变方向延伸成条带状,属于这类的夹杂物含Si02量较低的铁镒硅酸盐、硫化镒MnS、Fe,Mn S等夹杂物与钢基体之间的交界面处结合很好,产生裂纹的倾向性较小
3.半塑性变形的夹杂物一般指各种复合的铝硅酸盐夹杂物,复合夹杂物中的基体,在热加工变形过程中产生塑性变形,但分布在基体中的夹杂物如CaO-A1203,尖晶石型的双氧化物等不变形,基体夹杂物随着钢基体的变形而延伸,而脆性夹杂物不变形,仍俣持原来的几何形状,因此将阻碍邻近的塑性夹杂物自由延伸,而远离脆性夹杂物的部分沿着钢基体的变形方向自由延伸2夹杂物对钢性能的影响大量试验事实说明夹杂物对钢的强度影响较小,对钢的韧性危害较大,其危害程度又随钢的强度的增高而增加
4.夹杂物变形性对钢性能的影响钢中非金属夹杂物的变形行为与钢基休之间的关系,可用夹杂物与钢基体之间的相对变形量来表示,即夹杂物的变形率v,夹杂物的变形率可在v=O~l这个范围受化,若变形率低,钢经加工变形后.由于钢产生塑性变形,而夹杂物基本不变形,便在夹杂物和钢基体的交界处产生应力集中,导致在钢与夹杂物的交界处产生微裂纹,这些微裂纹便成为零件在使用过程中引起疲劳破坏的隐患
5.夹杂物引起应力集中夹杂物的热膨胀系数越小,形成的拉应力越大,对钢的危害越大在高温下加工变形时,夹杂物与钢基体热收缩的差别,使裂纹在交界面处产生它很可能成为留住基体中潜在的疲劳破坏源危害性最大的夹杂物是来源于炉渣和耐火材料的外来氧化物
6.夹杂物与钢的韧性超高强度钢和碳钢中MnS夹杂物的含量对强度无明显影响,但可使韧性降低其中断裂韧性随硫含量增加而降低,具有明显的规律性从夹杂物类型比较,硫化物对韧性的影响大于氮化物,在氮化物中ZrN对韧性的危害较小,夹杂物类型不同而含量相近的情况下,变形成长条状的MnS对断裂韧性影响大于不变形的硫化物Ti-S,Zr-So串状或球状硫化物对e和AkV均不利,就对短横试样的危害而言,串状比球状危害更严重。