浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員通過大量試驗事實說明夾雜物對鋼的強度影響較小,對鋼的韌性危害較大,其危害程度又隨鋼的強度的增高而增加。
1. 夾雜物變形性對鋼性能的影響
鋼中非金屬夾雜物的變形行為與鋼基休之間的關(guān)系,可用夾雜物與鋼基體之間的相對變形量來表示,即夾雜物的變形率v ,夾雜物的變形率可在v=0~1這個范圍受化,若變形率低,鋼經(jīng)加工變形后.由于鋼產(chǎn)生塑性變形,而夾雜物基本不變形,便在夾雜物和鋼基體的交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中,導致在鋼與夾雜物的交界處產(chǎn)生微裂紋,這些微裂紋便成為零件在使用過程中引起疲勞破壞的隱患。
2. 夾雜物引起應(yīng)力集中
夾雜物的熱膨脹系數(shù)越小,形成的拉應(yīng)力越大,對鋼的危害越大。在高溫下加工變形時,夾雜物與鋼基體熱收縮的差別,使裂紋在交界面處產(chǎn)生。它很可能成為留住基體中潛在的疲勞破壞源。危害性最大的夾雜物是來源于爐渣和耐火材料的外來氧化物。
3. 夾雜物與鋼的韌性
超高強度鋼和碳鋼中MnS夾雜物的含量對強度無明顯影響,但可使韌性降低。其中斷裂韌性隨硫含量增加而降低,具有明顯的規(guī)律性。 從夾雜物類型比較,硫化物對韌性的影響大于氮化物,在氮化物中ZrN 對韌性的危害較小,夾雜物類型不同而含量相近的情況下,變形成長條狀的MnS對斷裂韌性影響大于不變形的硫化物(Ti-S,Zr-S) 。 串狀或球狀硫化物對ψ和AkV均不利,就對短橫試樣的危害而言,串狀比球狀危害更嚴重。