浙江至德鋼業有限公司技術人員通過大量試驗事實說明夾雜物對鋼的強度影響較小,對鋼的韌性危害較大,其危害程度又隨鋼的強度的增高而增加。
1. 夾雜物變形性對鋼性能的影響
鋼中非金屬夾雜物的變形行為與鋼基休之間的關系,可用夾雜物與鋼基體之間的相對變形量來表示,即夾雜物的變形率v ,夾雜物的變形率可在v=0~1這個范圍受化,若變形率低,鋼經加工變形后.由于鋼產生塑性變形,而夾雜物基本不變形,便在夾雜物和鋼基體的交界處產生應力集中,導致在鋼與夾雜物的交界處產生微裂紋,這些微裂紋便成為零件在使用過程中引起疲勞破壞的隱患。
2. 夾雜物引起應力集中
夾雜物的熱膨脹系數越小,形成的拉應力越大,對鋼的危害越大。在高溫下加工變形時,夾雜物與鋼基體熱收縮的差別,使裂紋在交界面處產生。它很可能成為留住基體中潛在的疲勞破壞源。危害性最大的夾雜物是來源于爐渣和耐火材料的外來氧化物。
3. 夾雜物與鋼的韌性
超高強度鋼和碳鋼中MnS夾雜物的含量對強度無明顯影響,但可使韌性降低。其中斷裂韌性隨硫含量增加而降低,具有明顯的規律性。 從夾雜物類型比較,硫化物對韌性的影響大于氮化物,在氮化物中ZrN 對韌性的危害較小,夾雜物類型不同而含量相近的情況下,變形成長條狀的MnS對斷裂韌性影響大于不變形的硫化物(Ti-S,Zr-S) 。 串狀或球狀硫化物對ψ和AkV均不利,就對短橫試樣的危害而言,串狀比球狀危害更嚴重。