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熱處理:鐵素體-珠光體鋼斷裂
鐵素體-珠光體鋼占鋼總產量的絕大多數。它們通常是含碳量在0.05%~0.20%之間的鐵-碳和為提高屈服強度及韌性而加入的其它少量合金元素的合金。
鐵素體-珠光體的顯微組織由BBC鐵(鐵素體)、0.01%C、可溶合金和Fe3C組成。在碳含量很低的碳鋼中,滲碳體顆粒(碳化物)停留在鐵素體晶粒邊界和晶粒之中。但當碳含量高于0.02%時,絕大多數的Fe3C形成具有某些鐵素體的片狀結構,而稱為珠光體,同時趨向于作為“晶粒”和球結(晶界析出物)分散在鐵素體基體中。含碳量在0.10%~0.20%的低碳鋼顯微組織中,珠光體含量占10%~25%。
盡管珠光體顆粒很堅硬,但卻能非常廣泛地分散在鐵素體基體上,并且圍繞鐵素體輕松地變形。通常,鐵素體的晶粒尺寸會隨著珠光體含量的增加而減小。因為珠光體球結的形成和轉化會妨礙鐵素體晶粒長大。因此,珠光體會通過升高d-1/2(d為晶粒平均直徑)而間接升高拉伸屈服應力δy。
從斷裂分析的觀點看,在低碳鋼中有兩種含碳量范圍的鋼,其性能令人關注。一是含碳量在0.03%以下,碳以珠光體球結的形式存在,對鋼的韌性影響較?。欢呛剂枯^高時,以球光體形式直接影響韌性和夏比曲線。