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低合金钢的蓝脆现象

精密管件

蓝脆大多数铁素体珠光体组织的合金钢,随温度升高,在300℃左右韧性降低。它发生在钢表面有蓝色氧化膜的温度范围,因此称为蓝脆。蓝脆发生在合金元素很低的退火或正火的低合金钢中。在下列3种情况下均观察到蓝脆。(1)在150~350℃温度范围测定钢的强度和韧性;(2)在150~350℃温度范围进行温加工,然后在室温测定钢的强度和韧性;(3)室温进行冷加工后,再经150~350℃温度范围加热,在室温测定钢的强度和韧性。

产生蓝脆的原因是碳和氮间隙原子的形变时效。在150~350℃温度范围内形变时,已开动的位错迅速被可扩散的碳、氮原子所锚定,形成柯垂耳气团(柯氏气团)。为了使形变继续进行,必须开动新的位错,结果钢中在给定的应变下,位错密度增高,导致强度升高和韧性降低。为了消除碳钢的蓝脆,钢中加入一定量强碳化物和氮化物形成元素如钛、铌、钒,在钢中形成Tic、TiN、NbC、NbN、vC、vN,将碳、氮原子固定。另外加入少量铝,除脱氧外,还与氮形成AlN,也可减少蓝脆倾向。


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