1137钢板
石墨脆性
钢在较高温度长时间停留时,钢中的渗碳体分解为铁和石墨,使钢的强度和塑性都显著降低所引起的脆性。其断口因石墨呈黑色,故又称黑脆。钢的碳含量越高,石墨化越容易。硅促进石墨化,而锰阻碍石墨化。高碳钢锻后冷却速度过慢,退火保温时间过长,多次重复加热退火容易引起石墨脆性。石墨脆性一旦发生就无法消除,要注意预防。
氢脆性
溶于钢中的氢,聚合为氢分子,造成应力集中,超过钢的强度极限,在钢内部形成细小的裂纹,又称白点。在材料的冶炼过程和零件的制造与装配过程(如电镀、焊接)中进入钢材内部的微量氢(10-6量级)在内部残余的或外加的应力作用下导致材料脆化甚至开裂。在尚未出现开裂的情况下可以通过脱氢处理(例如加热到200℃以上数小时,可使内氢减少)恢复钢材的性能。因此氢脆性是可逆的。
特点
碳素钢脆性引起的工程结构件脆性断裂的特点是:
(1)脆性断裂是突发性断裂,在断裂前没有任何征兆;
(2)断裂时裂纹扩展速度极快,所以这种断裂往住是灾难性的;
(3)断裂时工程结构件实际承受的应力往往比设计应力低;
(4)工程结构件脆性断裂一般在较低温度发生,如桥梁、各种贮罐的脆性断裂常在气温较低的冬季发生,但是有的工程结构件,如石油化工设备、锅炉导汽管、汽轮机叶片在较高温度使用时发生脆性断裂;
(5)脆性断裂一般由结构件中缺陷处开始,如焊接裂缝、材料内部缺陷等,有的由结构设计和生产工艺不合理而引起的应力集中处开始;
(6)脆性断裂的断口是晶间断口或穿晶解理断口。