低温钢冲击断口形貌分析.pdf

汽车工艺与材料
?结构钢及其他钢材?
AUTOMOBILE INECHNOLOGY MATERAL
文章编号:1003-8817(2004)06-0105-03
低温钢冲击断口形貌分析
刘波,孙广平,杨占奎,贾树盛
(吉林大学汽车材料教育部重点实验氧,吉林长春130025)
摘要:对不同温度下冲击韧度试验的低温钊断口形貌进行了分析。宏观上通过纤维区、放射区和剪切唇在断口上所山
比例,微观上通过SFM照片中韧窝的形状、大小和夹杂物的成分及分布来预测判断材料韧性的优劣
关键词:冲击韧度;韧窝;低温钢
中图分类号:TG115:TC142.79
文献标识码:A
Study on Impact Section of Low-temperature Steel
LIU Bo, SUN Guang-ping, YANG Zhan-kui, JIA Shu-sheng
(The Key Iaboratory of Automobile Materials, Ministry of Education, Jilin University, Changchun iin 130025, China)
Abstract: Study the section shape of ow-temperature casting steel tested and impacted under ifferent temperatures.
Macroscopicall analyzing the proportions of ibre region radial region and cut lips in the section microscopically
analyzing by M photos the shape,size of toughness cavity, the compositions and distributions of inclusions the
material toughness canbe predicted
ey words: impact tenacity; toughness cavity; low-lemperalure steel
前
2试验内容及方法
对低温钢脆断的研究不可避免的涉及到断口分
a.采用100kW中频感应电炉熔炼钢液,每炉熔
析。材料断裂过程中包含着裂纹的荫生与扩展。V形炼钢液5.0kg。在钢液中加入不同量Ni元素以改善
缺口夏比冲击试样的冲击功可分为裂纹形成功和裂材料的低温冲击性能。1至4炉Ni元素的加入量为
纹扩展功。裂纹形成功包括裂纹形成之前的弹性变0.1%、0.3%、0.5%、0.7%。钢液出炉温度为1520
形功和塑性变形功。精确测量裂纹形成功需要进行1550℃。将钢液浇注成楔形试块。
示波冲击试验,而此试验大部分适用于轧制板材。对
b将试块加工成夏比冲击试样。试样为10mmx
于铸钢而言,在材料内部不可避免地存在着缩孔、缩10mmx55mm,在中央有V型槽,深2m,张角45°。
松、气孔和夹杂物等缺陷,这些物质在宏观上都可以
c.将试样进行正火处理(910℃保温60min+空冷
看作裂纹源,所以研究裂纹扩展功显得比较重要。对
d.将试样放在调好温度的酒精干冰溶液中浸泡
于不同材料,即使断口形貌转变温度相同,其裂纹扩20min,试样内外温度一致后迅速取出放在冲击试
展功也可能相差很大。冲击试样的断口形貌直接反验机上进行冲击韧度试验,并记录试验数据。
映出断裂的全过程,揭示了韧脆程度上.的差別。裂纹
e.取新鲜断口扣照进行宏观形貌分析,用扫描
扩展功在很大程度上与断口形貌有着很好的相关电镜拍摄SEM照片进行研究。
性,所以研究断口形貌显得尤为重要
f.钢液化学成分如表1所示。
表1低温钢化学成分
%
归号
C
Mn
RE
10.24154(0.390400.48517
0.02189
0.022570.030470.08296
0.00070
0.00090
20.225730.367900.41459
0.016660.018340.0159
0.32014
0.000720.00129
30.267200.3593
0.39083
0.01319
0.0165
0.01478
0.50187
0.00081
0.00248
40.251880.39777
0.39989
0.01761
0.0169
0.02421
0.70791
0.00075
3试验结果分析
裂源外,一般出纤维区、放射区和剪切唇3部分组
成。断口上这3个区域所占比例大小,标志着材料切
冲击试样断口在通常情况下除了切口底部的断性的优劣。在试验条件一致的情況下,纤维区和剪切
收稿目期:2004-03-15
作者简介:刘波(1976-),男,河北唐山市人,吉林大学倾士研究生,主要从事钢铁材料合金化与熔炼的研究。
2004年第6期
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