Dlaczego stal pęka?

Istnieją tysiące odmian stali stosowanych w różnych gałęziach przemysłu. Każda stal ma inną nazwę handlową ze względu na różne właściwości, skład chemiczny lub rodzaj stopu i zawartość.Chociaż wartości wytrzymałości na pęknięcia znacznie ułatwiają wybór każdej staliW związku z powyższym parametry te są trudne do zastosowania do wszystkich stali.

• 1Ponieważ w procesie topienia stali konieczne jest dodanie pewnej ilości niektórych lub większej liczby elementów stopu, po prostym obróbce cieplnej można uzyskać inną mikrostrukturę.zmieniając w ten sposób pierwotne właściwości stali;
• 2Ponieważ wady powstałe w procesie produkcji i odlewania stali, zwłaszcza wady skoncentrowane (takie jak pory, włączenia itp.) są niezwykle wrażliwe podczas walcowania,i różne zmiany występują między różnymi czasami pieca tej samej stali o składzie chemicznym, a nawet w różnych częściach tego samego węzła, wpływając w ten sposób na jakość stali.Ponieważ wytrzymałość stali zależy głównie od mikrostruktury i rozproszenia defektów (strzeżnie zapobiegaj koncentrowaniu defektów)W związku z tym wytrzymałość zmieni się znacznie po obróbce cieplnej.

W celu dogłębnego zbadania właściwości stali i przyczyn pęknięć konieczne jest również opanowanie związku między fizyczną metalurgią a mikrostrukturą i wytrzymałością stali.

Wpływ technologii przetwarzania

Z praktyki wiadomo, że właściwości uderzeniowe stali ugaszonej wodą są lepsze niż w przypadku stali grzanej lub znormalizowanej,ponieważ szybkie chłodzenie zapobiega tworzeniu się cementytu na granicach ziarna i sprzyja drobnieniu ziaren ferrytu.

Wiele stali jest sprzedawanych w stanie walcowania na gorąco, a warunki walcowania mają duży wpływ na właściwości uderzeniowe.zwiększyć szybkość chłodzenia i promować ziarno ferrytu, aby stać się bardziej drobnePonieważ szybkość chłodzenia grubej płyty jest wolniejsza niż w przypadku cienkiej płyty, ziarno ferrytu jest grubsze niż w przypadku cienkiej płyty.w tych samych warunkach obróbki cieplnejZ tego względu po walcowaniu na gorąco powszechnie stosuje się obróbkę normalizacyjną w celu poprawy właściwości stali.

Walcowanie na gorąco może również wytwarzać stali anisotropowe i stali elastyczne kierunkowe z różnymi strukturami mieszanymi, pasami perlowymi i granicami ziaren włączenia w tym samym kierunku walcowania.Pas perłowy i wydłużone włączenia są grube, rozproszone w łuski, które mają duży wpływ na wytrzymałość nacięcia w niskiej temperaturze w zakresie temperatur przejściowych Charpy.

Wpływ zawartości węgla w 0,3% ~ 0,8%

Zawartość węgla w stali hypoeutectoid wynosi 0,3% ~ 0,8%, a ferryt proeutectoid jest fazą ciągłą i powstaje w pierwszej fazie na granicy ziarna austenitycznego.Pierlit powstaje w ziarnach austenitu i stanowi 35% ~ *** mikrostrukturyPonadto w każdym ziarnku austenitu tworzą się różne struktury agregacyjne, dzięki czemu perlit jest polikrystalowy.

Ponieważ wytrzymałość perlitu jest wyższa niż w ferrycie pre-eutectoidalnym, przepływ ferrytu jest ograniczony,tak, że wytrzymałość wydajności i szybkość twardnienia na naprężenie stali wzrastają wraz ze wzrostem zawartości węgla perlituEfekt ograniczający wzrasta wraz ze zwiększeniem liczby utwardzonych bloków i udoskonaleniem wielkości ziarna preeutectoidalnego perlitu.

Gdy w stali znajduje się duża ilość perlitu, w czasie deformacji mogą powstać pęknięcia mikro-pęknięcia przy niskich temperaturach i/lub wysokich częstotliwościach naprężenia.Chociaż są pewne wewnętrzne sekcje tkanki zbiorczej, kanał pęknięcia jest początkowo wzdłuż płaszczyzny rozszczepu.istnieją pewne preferowane orientacje w ziarnach ferrytu między płytami ferrytowymi i w sąsiednich strukturach agregacyjnych.

Złamanie stali nierdzewnej

Stal nierdzewna składa się głównie z stopów żelaza-chromu, żelaza-chromu-niklu i innych pierwiastków, które poprawiają właściwości mechaniczne i odporność na korozję.Odporność na korozję stali nierdzewnej wynika z tworzenia się tlenku chromu na powierzchni metalu w celu zapobiegania dalszemu utlenianiu - nieprzepuszczalnej warstwie.

Dlatego też stal nierdzewna w atmosferze utleniania może zapobiegać korozji i wzmacniać warstwę tlenku chromu.Odporność na korozję wzrasta wraz ze wzrostem zawartości chromu i nikluNikel może poprawić pasywację żelaza.

Dodawanie węgla ma na celu poprawę właściwości mechanicznych i zapewnienie stabilności właściwości austenitycznej stali nierdzewnej.

• Martensytowa stal nierdzewna to stop żelaza i chromu, który może być austenityzowany i poddany obróbce cieplnej w celu wytworzenia martensytu.
• Zawartość chromu około 14% ~ 18%, węgiel 0,12%.faza austenitowa jest całkowicie tłumiona przez ponad 13% chromu i jest zatem całkowitą fazą ferrytową.
• Nikel jest silnym stabilizatorem austenitu, więc w temperaturze pokojowej, poniżej temperatury pokojowej lub w wysokiej temperaturze zawartość niklu wynosi 8%zawartość chromu 18% (typ 300) może uczynić fazę austenitową bardzo stabilnąAustenityczne stali nierdzewne są podobne do ferrytycznych form i nie mogą być utwardzane przez transformację martensytyczną.

Charakterystyka stali nierdzewnej ferrytowej i martensytowej, np. wielkość ziarna, jest podobna do charakterystyki innych stali ferrytowych i martensytowych tej samej klasy.