Perché l'acciaio si rompe?

Ci sono migliaia di varietà di acciaio utilizzate in varie industrie.Sebbene i valori di resistenza alla frattura facilitino notevolmente la selezione di ciascun acciaio, questi parametri sono difficili da applicare a tutti gli acciai.

• 1Poiché nella fusione dell'acciaio è necessario aggiungere una certa quantità di alcuni o più elementi di lega, si può ottenere una diversa microstruttura dopo un semplice trattamento termico.modificando così le proprietà originali dell'acciaio;
• 2- poiché i difetti generati nel processo di produzione e di fusione dell'acciaio, in particolare i difetti concentrati (porosità, inclusioni, ecc.) sono estremamente sensibili durante la laminazione,e cambiamenti diversi si verificano tra tempi di forno diversi dello stesso acciaio di composizione chimica, e persino in parti diverse dello stesso blocco, influenzando così la qualità dell'acciaio.Perché la durezza dell'acciaio dipende principalmente dalla microstruttura e dalla dispersione dei difetti (evitare rigorosamente i difetti concentrati)Per questo la resistenza cambia notevolmente dopo il trattamento termico.

Per approfondire le proprietà dell'acciaio e le cause della frattura, è necessario anche conoscere il rapporto tra metallurgia fisica e microstruttura e resistenza dell'acciaio.

L'influenza della tecnologia di lavorazione

Dalla pratica è noto che le prestazioni di urto dell'acciaio estinto con acqua sono migliori di quelle dell'acciaio ricottato o normalizzato,perché il raffreddamento rapido impedisce la formazione di cementite ai confini del grano e favorisce la finezza dei grani di ferrite.

Molti acciai sono venduti allo stato laminato a caldo, e le condizioni di laminazione hanno una grande influenza sulle proprietà di impatto.aumentare la velocità di raffreddamento e promuovere il grano di ferrite per diventare più finePoiché la velocità di raffreddamento della piastra spessa è più lenta di quella della piastra sottile, il granello di ferrite è più spessa di quella della piastra sottile.sotto le stesse condizioni di trattamento termicoPer migliorare le proprietà delle lastre d'acciaio, si utilizza generalmente un trattamento di normalizzazione dopo la laminazione a caldo.

La laminazione a caldo può anche produrre acciai anisotropi e acciai duttili direzionali con varie strutture miste, fasce di perlite e confini di grani di inclusione nella stessa direzione di laminazione.La fascia di perlite e le inclusioni allungate sono grossolane disperse in squame, che hanno una grande influenza sulla durezza delle tazze a bassa temperatura nell'intervallo di temperatura di transizione di Charpy.

L'impatto del tenore di carbonio in 0,3% ~ 0,8%

Il tenore di carbonio dell'acciaio ipoeutectoide è dello 0,3% - 0,8%, e la ferrite proeutectoide è una fase continua e si forma per la prima volta al confine dei grani austenitici.La perlita si forma in grani di austenite e rappresenta il 35% ~ *** della microstrutturaInoltre, all'interno di ciascun granello di austenite si formano una varietà di strutture di aggregazione, rendendo la perlite policristallina.

Poiché la resistenza della perlite è superiore a quella della ferrite pre-eutectoide, il flusso di ferrite è limitato,in modo che la resistenza al rendimento e il tasso di indurimento allo sforzo dell'acciaio aumentino con l'aumento del contenuto di carbonio della perlitaL'effetto limitante è rafforzato con l'aumento del numero di blocchi induriti e con il perfezionamento della dimensione dei grani preeutectoide della perlite.

Quando nell'acciaio è presente una grande quantità di perlite, possono formarsi crepe a bassa temperatura e/o alti tassi di deformazione durante la deformazione.Anche se ci sono alcune sezioni di tessuto aggregato interno, il canale di frattura è inizialmente lungo il piano di scissione.ci sono alcuni orientamenti preferiti nei grani di ferrite tra le piastre di ferrite e nelle strutture di aggregazione adiacenti.

Frattura in acciaio inossidabile

L'acciaio inossidabile è costituito principalmente da leghe ferro-cromo, ferro-cromo-nickel e da altri elementi che migliorano le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione.La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile è dovuta alla formazione di ossido di cromo sulla superficie del metallo per prevenire ulteriore ossidazione - uno strato impermeabile.

Pertanto, l'acciaio inossidabile in un'atmosfera ossidante può prevenire la corrosione e rafforzare lo strato di ossido di cromo.La resistenza alla corrosione aumenta con l'aumento del contenuto di cromo e nichelIl nichel può migliorare la passivazione del ferro.

L'aggiunta di carbonio è per migliorare le proprietà meccaniche e garantire la stabilità delle proprietà dell'acciaio inossidabile austenitico.

• L'acciaio inossidabile martensitico è una lega ferro-cromo che può essere austenitizzata e trattata post-calore per produrre martensite.
• L'acciaio inossidabile ferritico. contenuto di cromo circa 14% ~ 18%, carbonio 0,12%.la fase austenitica è completamente soppressa da più del 13% di cromo e costituisce quindi una fase ferrita completa.
• L'acciaio inossidabile austenitico, il nichel è un forte stabilizzatore dell'austenite, quindi a temperatura ambiente, sotto la temperatura ambiente o ad alta temperatura, il contenuto di nichel dell'8%,contenuto di cromo del 18% (tipo 300) può rendere la fase austenitica molto stabileGli acciai inossidabili austenitici sono simili alle forme ferritiche e non possono essere induriti da trasformazioni martensitiche.

Le caratteristiche degli acciai inossidabili ferritici e martensitici, quali le dimensioni dei grani, sono simili a quelle di altri acciai ferritici e martensitici della stessa classe.