1118钢板
热脆性
硫含量较高硫偏析严重的钢,在热加工时容易产生开裂的性质。硫在铁中溶解度很小,
在室温几乎不溶于铁。但硫与铁化合生成硫化铁。钢水凝固时形成了γ-Fe+FeS共晶体,其共晶温度为989℃。钢水中的氧与铁化合生成氧化铁,形成γ-Fe+FeS+FeO三元共晶体,其共晶温度为940℃。钢水凝固时形成的三元共晶体量很少,它分布在γ-Fe晶界上。在热加工时低熔点的共晶体在γ-Fe晶界上处于熔融状态,所以变形时发生开裂。
炼钢时锰作为脱氧剂加入。锰与硫的亲和力比铁与硫的亲和力大,钢中硫优先与锰化合形成硫化锰,硫又与铁化合生成硫化铁,二者互相溶解而成为复合硫化物。其成分随钢中锰和硫含量比值而变化。随钢中锰和硫含量比值的增加,复合硫化物中硫化锰含量增加。硫化锰熔点很高(1620℃),硫化锰含量高的复合硫化物的熔点也相当高,而且锰和硫含量比值高的钢的三元共晶温度也相当高。所以不会发生三元共晶体熔化引起的热脆性。为了防止热脆性,钢中锰含量要控制在硫含量的5~10倍。
蓝脆性
氮含量较高的低碳钢在200~250℃发生时效,钢的强度升高,塑性和韧性明显降低所引起的脆性。因为在200~250℃加热时,钢的表面形成氧化物,其色呈蓝色,所以这种脆性称为蓝脆性。氮在铁素体中的溶解度随温度的下降而急剧变小,在590℃铁素体中可溶解0.115%,而在室温其溶解度只有(0.1~1)×10-6。因为氮在铁素体中扩散速度很慢,所以低碳钢在热加工后即使是空冷也将得到氮所过饱和的铁素体。因此,氮含量较高的低碳钢在200~250℃加热时,铁素体中析出极细的氮化物质点,提高钢的强度,降低钢的塑性和韧性,引起钢的脆性。低碳钢经过冷变形,在200~250℃加热时碳、氮原子与位错发生弹性交互作用,钢的强度提高,而塑性和韧性降低,也会引起钢的脆性。防止蓝脆性的途径,一是运用现代炼钢技术以减少钢水中氮含量,二是加入适量的铝、钛或铌,使其与氮形成化合物。