低碳钢组织与力学性能的关系.pdf

维普资讯 第24卷 第2期 北 京 科 技 大 学 学 报 V0】．24No．2 2002年 4月 JournalofUnlversityofScienceandTechnologyBeijmg Apr．2002 低碳钢组织与力学性能关系 刘 靖 鹿守理 北京科技大学材料科学 工程学院，北豪 100083 摘 要 从钢的强韧化理论人手，逐一分析 r低碳钢中各组织因子与力学性能的关系，并在Hal1． petdh关系式的基础了，结合低碳钢生产的特点，通过定量的热模拟实验研究，回归分析得到r低 碳钢组织与力学性能间的基本关系式 关键词 组织 ；力学性能；低碳钢 ：强韧化 ；回归分析 分类号 TG142．】+1；TG142．12 1 钢的强韧化理论 (1)间隙式固溶强化．间隙原子嵌人铁素体 基体的八面体间隙中，使晶格产生不对称畸变， 在钢中化学成分一定 的条件下 ，控制钢的 造成强化效应． 力学性能指标的主要因素是钢的内部显微组 (2)置换式固溶强化．它是金属基体中的置 织，而对钢的显微组织 与力学性能之间关系的 换原子产生的强化 ，其强化效能要 比间隙式原 认识则依赖于对钢的强韧化机制 的分析与研 子tb(约小两个数量级)，称为弱强化． 究．实际使用的钢基本上是由不同量、不同点阵 1．3 晶界强化 类型的相所组成的，这些相具有不同的结构、形 就晶界强化与塑性 、韧性的关系而言 ，晶界 态和分布方式 ，钢的强韧性就是其中各个相对 是位错运动的障碍．晶界两边的原子排列方位 强韧性的综合贡献．因此，研究钢的强韧性机制 是不相 同的，一个晶粒 中的位错滑移带不能穿 就是研究各个相对强韧性的控制作用． 越晶界传播到相邻的晶粒中去，要使相邻 晶粒 1．1 钢的力学性能与强化途径 也产生滑移必须启动它 自身的位错源．晶界强 金属材料的强化可 以通过 2个基本途径： 化，还应考虑基体中的亚晶．晶粒中经常存在的 (1)制成无缺陷的完整晶体，使金属的晶体强度 亚晶也对屈服强度有一定的贡献． 接近理论强度；(2)在有缺陷的金属晶体中设法 晶界可 以把塑性变形限定在一定的范围 阻止位错的运动．早在本世纪5O年代就已循第 内，使变形均匀化，因此细化晶粒可以提高钢的 一 种方法的思路制造出屈服强度接近理论屈服 塑性．晶界又是裂纹扩展的阻力，细化晶粒还可 强度的铁晶须 ，但由于晶须强度的极不稳定性 改善钢的韧性． 以及工业生产成本很大的缘故，这一途径至今 1．4 第2相