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    钢材料的断口

    2018-12-19   来源:   点击数:15次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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       中国钢管信息港据媒体报道:国家标准GB/T18669-2012、GB/T549-2017中规定了船用锚链钢的有关技术要求,世界各主要船级社都有自己内部船用系泊链的有关技术要求规范, 德国标准DIN 17115中规定了14个钢种用作制作焊接圆节链的技术要求,美国石油协会(API)规范中也对系泊链用钢有详细的要求。
      
      国际标准 ISO 20438-2017《船舶与海洋技术——系泊链》,按力学性能将系泊链分为5个等级(R3、R3S、R4、R4S、R5),此标准也是世界上首个专门关于海洋系泊链的国际标准,中国江苏亚新锚链股份有限公司主导编制了此标准。
      
      将钢加热到Ac1以上某一温度保温时,珠光体处于不稳定状态,通常首先在铁素体和渗碳体相界面上形成奥氏体晶核,这是由于铁素体和渗碳体相界面上碳含量分布不均匀,原子排列不规则,易于产生浓度和结构起伏区,为奥氏体形核创造了有利条件。珠光体群边界也可能成为奥氏体的形核部位。
      
      奥氏体的长大
      
      奥氏体晶核形成以后即开始长大。奥氏体晶粒长大是通过渗碳体的溶解、碳在奥氏体和铁素体中的扩散和铁素体继续向奥氏体转变而进行的。奥氏体形核后的长大,是新相奥氏体的相界面向着铁素体和渗碳体这两个方向同时推移的过程。通过原子扩散,铁素体晶格先逐渐改组为奥氏体晶格,然后通过渗碳体的连续不断分解和铁原子扩散而使奥氏体晶核不断长大。碳在奥氏体中扩散的同时,在铁素体中也进行着扩散。
      
      由于铁素体与奥氏体相界面上的浓度差远小于渗碳体与奥氏体相界的浓度差,因而铁素体向奥氏体的转变速度比渗碳体溶解的速度快得多。因此,珠光体中的铁素体总是首先消失。当铁素体全部转变为奥氏体时,可以认为珠光体向奥氏体的转变基本完成,但是仍有部分剩余渗碳体未溶解,此时奥氏体的平均碳含量低于共析成分,说明奥氏体化过程仍在继续。
      
      剩余渗碳体的溶解
      
      铁素体消失后,在继续保温或继续加热时,随着碳在奥氏体中的继续扩散,剩余渗碳体不断向奥氏体中溶解。
      
      奥氏体成分均匀化
      
      中国钢管信息港据媒体报道:当渗碳体刚刚全部溶入奥氏体后,奥氏体内碳含量仍是不均匀的,原来是渗碳体的地方碳含量较高,而原来是铁素体的地方碳含量较低,只有经过长时间的保温或继续加热,让碳原子进行充分的扩散才能获得成分均匀的奥氏体。
      
      一、材料的断口(fractography)
      
      金属材料在外力作用下,其断口形貌与其表面的变形量有关,一般分为二大类:脆性断裂和韧性断裂。
      
      1.  脆性断裂(brittle fracture)
      
      脆性断裂的断口表面在断裂前几乎没有塑性变形,外观上是齐平式形貌,微观上是解理形态。
      
      宏观形态
      
      解理形态
      
      2.  韧性断裂(ductile fracture)
      
      韧性断口表面有明显的塑性变形,断裂前有预兆,外观上如杯锥形形貌,微观上是韧窝形态。
      
      宏观形态
      
      微观韧窝形态
      
      3.   断口分析
      
      断口分析一般包括宏观分析和微观分析。
      
      (1)宏观分析
      
      用肉眼、放大镜或显微镜对断口进行直接观察,根据断口的宏观形貌,初步确定失效模式和断裂起裂点位置,从而为深入分析和判明失效原因提供依据。
      
      (2)微观分析
      
      中国钢管信息港据媒体报道:采用各种表征分析仪器对断口进行综合分析,尤其采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS),可以初步观察断口的微观形态和材料组成,为后续分析指明方向,从而厘清失效机理,查明失效起因。
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