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钢中气体元素引发气泡产生

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:钢中气体主要含有N、H、O三种元素,除N有时可作为合金元素外,其他对金属性能的影响大都是有害的。氧能降低低碳钢的塑性,影响钢的强度。氮:所有的钢都含有氮,当钢液中w为20%时,其氮含量会增高。液态钢中氮的溶解度远远超过固态钢中氮的溶解度。氢分子聚合于金属中,产生一种残余张应力,加速了裂纹的成核与扩展。

钢中气体元素引发气泡产生

钢中气体主要含有N、H、O三种元素,除N有时可作为合金元素外,其他对金属性能的影响大都是有害的。

氧:w(O)在钢中>0.003%时,会形成氧化夹杂物。低浓度氧对金属强化有利能增加硬度,高浓度氧却对金属的塑性带来不利影响,使塑性下降,脆性增加。碳素钢的脱氧程度不同,使其氧含量也不同,影响钢脆性转变温度的高低。氧能降低低碳钢的塑性,影响钢的强度。氧对钢的作用是通过夹杂物的形状、大小与数量而显现的,钢的缺口处常含有夹杂物,合金钢中出现裂纹也是与夹杂物有关。

氮:所有的钢都含有氮,当钢液中w(Cr)为20%时,其氮含量会增高。液态钢中氮的溶解度远远超过固态钢中氮的溶解度。氮在钢中以间隙相存在,溶解于铁的晶格和位错旁,可使铁硬化。氮可形成氮化物,增加钢的强度和硬度,钢中可形成75种氮化物(与B、Al、Mn、Cr、V、Mo、Ti、W、Nb等结合),以碳氮化物存在于金属中的氮,对冶金学及分析都有重要意义。(www.xing528.com)

氢:是个不稳定元素,在金属中受压力和温度的影响,可溶解于金属的晶格中,或结合为分子态(H2),或形成氢化物,具有高度游动性。许多研究证明,当引入大量非平衡量氢到金属中,就会产生裂纹。氢分子聚合于金属中,产生一种残余张应力,加速了裂纹的成核与扩展。氢使金属变脆,钢的强度越高,氢脆越敏感,在高强度钢中,有时w(H)<1×10-4%就会出现氢脆。

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