45号钢拉伸断口形貌分析

16 物理测试 2002年第3期 45号钢拉伸断口形貌分析 彭伟康青云 (涟源钢铁有限公司技术中心娄底4171)09) 摘 要 用不舍格的拉伸试样，并对断口中亮斑、亮点区域分 别进行了宏观和微观观察。试验结果表明：断目的亮斑、亮点区域是准解理的脆性断裂 是钢中氢含量过高所 致，断口的纤维区是正常的韧性断裂，韧窝内有颗粒硫化物。 关键词 45号钢，拉伸试样，断日，分析 5 et Inb g：ho，17009) 一8O0*1ea on c。rnf ey 5 引言 45号钢是优质碳素钢，要求钢材有较好的综合力学性能，涟钢在生产检验45号钢中曾发 现个别炉号的断面收缩率达不到标准要求，其拉伸试样的断口上出现异常的亮斑亮点。本工作 试图对45号钢的拉伸断口进行观察分析，揭示其亮斑亮点区的机理 2 实验方法 21 试样取材 试样取用自 5o 口试样取自生产检验中 值不台格的试 样，其化学成分和力学性能如表l。 表1 试样的化学成分与力学性能 稿件收到日期：2 彭伟，男，36岁。工程师 维普资讯 2年第3期 物理测试 2 断口的电镜试样制备方法 断口试样制备方法采用二次复型：其过程是制膜一复型一真空镀膜机喷碳一取出剪成2 3 实验结果 31 低倍观察结果 肉眼或用三倍的放大镜观察，发现整个断口是不规则的，有明显凹凸不平几何形状； 亮斑亮点区周围的金属以亮斑为中心向外呈放射状；出现亮斑的部位不在试样断口的中心 区，而是靠近断121的边缘区；亮斑亮点呈白色和灰色(圈1)。 圄1低倍组织 圄2拉伸试样断口 I a】30211纤维区：韧窝加颗粒硫化牺；0151纤堆区：韧窝加颗粒硫化橱： 0212亮斑匹：混台断口；氢脆加颗粒硫化物；(d】30152亮班区：tt缘有小撕裂岭 32 电镜观察结果 断口纤维区都是韧性断口，如图2(a)、(b)；亮斑亮点区为准解理的脆性断裂，如图2(c)、 维普资讯 (d) 4实验结果分析 由表1可见，试样的化学成分合格，但 值不合格，而且不同断口的亮斑亮点氢脆形貌也 不完全相同，如图2(c)、(d)。 3012 1、30151、图2(a)、(b)纤维区，韧窝断口，其中图2(b)韧窝较探，是正常的韧性断 裂 从图2分析：亮斑亮点本质相同，只是脆性断裂的形貌条纹有粗有细，亮斑部分为晶界脆 性断裂，条纹显得细小，亮点部分全为晶界断裂，条纹显得粗大。 45号钢拉伸断口出现的亮斑亮点，经宏观和微观的分析 l刮与应力腐蚀断口形貌不一样， 应力腐蚀宏观形貌与疲劳断口颇为相似，其断面上可见到体育馆产物及氧化物现象，微观特 征：腐蚀坑，腐蚀产物及泥状花样等，而45号钢拉伸断口出现亮斑亮点均未发现体育馆形貌。 改变热处理方法，降低钢中的氢含量，对提高大规格45号钢材的 值有良好的效果_3 J。 通过不丽的实验手段，从理论上分析，笔者认为：试样在拉伸过程中，试样大量变形，并 有加工硬化。而在产生亮斑亮点的地方受力更为复杂，在亮斑亮点附近的金属，受到来自试样 表层金属的收缩压力，使这部分金属受拉力；同时还受到试样心部金属的作用而受压应力；再 加上轴向拉应力_3_3。在三向应力的作用下，加速了氢的聚集和微隙的靠拢。氢的富集又增加了 内应力。这些多元应力的叠加，超过了钢的强度，引起亮点附近的金属早期断裂。这种现象表现 在试样缩颈时间较塑性断口缩颈时间短得多。取样 50 在钢材中心部位，这个部位的钢水最后凝固其疏松等缺陷比其他部位严重，给氢聚集提供了 条件。 综上所述，拉伸断口出现亮斑亮点准解理脆性断裂是氢脆引起的。 5 结论 4,50 5号钢材拉伸断口出现亮斑亮点，是由于钢中氢含量过高，引起准解理的脆性断 裂是氢脆断口。 为了降低钢中氢含量，冶炼时应注意原材料的烘烤。氧化期去气(到高温激烈沸腾， 保证一定的脱碳量和脱碳速度，尽量避免在一些不允许的条件下使用新钢包，新出钢槽等冶炼 45号钢。 参 考 盗 料 1 上海交通大学金属断口分折北京：国防工业出版杜1979 7 2 台金锕断口分折盒相图谱冶金工业部钢锭研究院、北京锕厂齐齐哈尔钢，告编 3 金属力学性能北京：机械工业出版社 维普资讯 ！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅读谢谢阅读！谢谢阅