渗碳体对低碳钢板冲压性能的影响
渗碳体的力学性能
二 合金钢牌号的表示方法
结构钢：两位数字+合金元素符号+数字
如 60Si2Mn
工具钢和特殊性能钢：一位数字+合金元素符号+数字 如9SiCr 合金结构钢： 16Mn 合金钢 合金工具钢： 9SiCr
40Cr
60Si2Mn
W18Cr4V
不锈钢: 1Cr18Ni9Ti 特殊性能钢 耐热钢: 4Cr6Si2 耐磨钢: ZGMn13
（四） 白口铸铁（W c＞2.11%的铁碳合金）的分类和组织
A
L
L+A
D C
℃ 温 度
A
G
E
L+Fe3C
Ld+Fe3C Ld+Fe3C
F
A+F
A+Fe3CⅡ
A+Fe3CⅡ+Ld P+Fe3CⅡ+ Ld
W C（%）
Ld Ld
4.3
F
Q 0
P
F+P
P
S
P+Fe3CⅡ 2.11
K
6.69
0.77
Fe
Fe3C
消除硫对钢的有害作用。 锰在碳钢的含量为0.25~0.80%。
3 硅（Si）： 能溶于铁素体，提高其强度；硅在碳钢的含量为0.40%。 4 硫（S）： 在钢中与Fe化合形成FeS,而FeS与Fe形成低熔点共晶
体，导至钢的热脆性。钢中的含硫量小于0.05%。
5 磷（P）： P能固溶于F体，使钢的强度、硬度提高，但钢的塑性和韧性
共晶白口铸铁： 白口铸铁的分类
Wc=4.3%
亚共晶白口铸铁： 2.11＜%Wc＜4.3%
过共晶白口铸铁： 4.3%＜Wc＜6.69%
简述碳元素对钢材基本组织和性能的影响规律。
简述碳元素对钢材基本组织和本能的影响规律。
当含碳量小于0.8%时，钢材的基本组织由碳素体和珠光体组成，其间随着含碳量的提高，碳素体逐渐减少而珠光体逐渐增多，钢材则表现出强度、硬度逐渐提高而塑性、任性逐渐降低。
当含碳量大于0.8%时，钢材的基本组织由珠光体和渗碳体组成，此后随着含碳量增加，珠光体逐渐减少而渗碳体相对增加，从而使钢材的硬度逐渐增大，而塑性和韧性逐渐减小，且强度下降。
碳是决定钢的力学性能的最主要因素，随含碳量的增加，硬度增大，塑性、韧性下降。
当含碳量<0.77%时，随含碳量的增加，强度增加，而当含碳量>1.0%以后，强度反而下降。
碳素钢按其含碳量的不同，可分为三种种类，分别是：低碳钢——含碳量wc≤0.25%、中碳钢——含碳量wc0.25%～0.60%、高碳钢——含碳量wc>0.60%。
钢的制取都是一项高成本低效率的工作。
如今，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。
可以说钢是现代社会的物质基础。
扩展资料：为了改善钢的性能，在冶炼碳素钢的基础上，加入一些合金元素而炼成的钢，如铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢等。
按其合金元素的总含量，可分为：1、低合金钢--合金元素的总含量≤5%。
2、中合金钢--合金元素的总含量5%～10%。
3、高合金钢--合金元素的总含量>10%。
根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特
殊性能。
钢材中的渗碳体
钢材中的渗碳体
钢材中的渗碳体是一种由碳在钢中扩散形成的组织结构。
渗碳是通过将钢材置于高温环境中，与碳源（如固体碳化物、气体或液体碳）接触，使碳进入钢材内部，扩散到表面或特定深度，形成碳的浓度梯度。
渗碳主要用于提高钢材的硬度和耐磨性。
通过渗入钢材内部的碳，增加了钢材的碳含量，进一步形成了高碳含量的渗碳层。
这些高碳含量的区域，也称为渗碳体，具有较高的硬度和抗磨损性能。
渗碳通常用于淬火和回火工艺中。
在淬火过程中，渗碳体可以形成高硬度的直接淬火组织，以增加钢材的硬度和耐磨性。
然后，通过回火过程使渗碳体发生相变，转化为更强韧的马氏体组织，以平衡硬度和韧性之间的关系。
通过调整渗碳的条件和过程参数，可以控制渗碳层的厚度、硬度和碳含量。
常见的渗碳工艺包括气体渗碳、盐浴渗碳和液体碳渗碳等。
需要注意的是，渗碳并不适用于所有类型的钢材。
一些低碳钢或易锈钢由于其化学成分的限制，无法进行有效的渗碳处理。
因此，在实际应用中，应根据钢材的性质和需求选择适合的渗碳工艺和材料。
钢材—含碳量对碳钢的组织和力学性能的影响
钢材—含碳量对碳钢的组织和力学性能的影响含碳量少，一般组织由铁素体和珠光体组成，淬火后多为板条马氏体；低碳钢韧性大，硬度低，耐磨性差含碳量高，组织一般由渗碳体跟珠光体组成，淬火后多为片状马氏体；高碳钢脆性大，硬度高，耐磨性好一般碳的含量越高硬度越大，韧性降低！以下是各种钢的特点的一些简介：1碳钢碳钢也叫碳素钢，是含碳量wc小于2％的铁碳合金。
碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。
按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。
碳素结构钢又可分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。
按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(wc≤0.25％)，中碳钢(wc 0.25％一0.6％)和高碳钢(wc >O．6％)按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢(含磷、硫较高)、优质碳素钢(含磷、硫较低)和高级优质钢(含磷、硫更低) 。
一般碳钢中含碳量越高则硬度越高，强度也越高，但塑性降低。
2碳素结构钢这类钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点为275MPa。
若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。
若在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，’或“b”者为镇静钢。
例如Q235-A·F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。
碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。
通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，塑性、韧性好，有一定强度，常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等，用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。
Q255和Q275钢碳的质量分数稍高，强度较高，塑性、韧性较好，可进行焊接，通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。
热处理中渗碳的作用
热处理中渗碳的作用热处理是一种通过加热和冷却来改变材料性质的工艺，其中渗碳是一种常用的热处理方法。
渗碳可以在钢材表面形成一层高碳化合物，从而提高钢材的硬度和耐磨性。
本文将详细介绍渗碳在热处理中的作用。
一、渗碳的定义渗碳是指将含有低碳量的钢件浸泡在含有高碳量的介质中，使得钢件表面形成一层高碳化合物。
这种方法可以大大提高钢件的硬度和耐磨性，从而增强其机械性能。
二、渗碳的原理在渗碳过程中，钢件被置于含有高碳量物质（如气体、液体或固体）中，并经过加热处理。
在加热过程中，含有高碳量物质会向钢件表面扩散，并与钢件表面上的低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这些化合物具有很高的硬度和耐磨性，从而提高了钢件表面的机械性能。
三、渗碳方法1. 固体渗碳固体渗碳是指将含有高碳量的固体物质（如炭化物）置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，高碳物质会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于大型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
2. 液体渗碳液体渗碳是指将含有高碳量的液体置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，液体中的高碳物质会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于小型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
3. 气体渗碳气体渗碳是指将含有高浓度气体（如一氧化碳）置于钢件表面，并在高温下进行加热处理。
在加热过程中，气体中的高浓度一氧化碳会扩散到钢件表面并与低碳铁元素结合形成高碳化合物。
这种方法适用于大型工件的生产，但需要较长的时间和较高的温度。
四、渗碳的作用1. 提高硬度经过渗碳热处理后，钢件表面会形成一层高碳化合物。
这些化合物具有很高的硬度和耐磨性，从而提高了钢件表面的机械性能。
因此，在需要强度和硬度较高的零部件中广泛应用。
2. 增强耐磨性由于渗碳后钢件表面形成了一层高碳化合物，这些化合物具有很高的耐磨性。
因此，在需要经常与其他材料接触或摩擦的零部件中广泛应用，如轴承、齿轮等。
浅谈渗碳热处理的控制与缺陷分析
浅谈渗碳热处理的控制与缺陷分析通常机械工件在完成机加工之后需要进行渗碳处理，来提高表面硬度、耐磨性能以及解除疲劳强度的等。
但是在实际的渗碳热处理过程中，常常会出现各种缺陷导致的最终的产品不能使用或者寿命降低。
本文主要针对渗碳热处理的控制以及缺陷进行了分析，对实际的渗碳热处理具有一定的指导意义。
材料为钢的机械零件为了得到较高的表面质量，一般都需要进行渗碳热处理，来提高零件表面的强度、硬度、接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。
渗碳处理是将刚件放入到渗碳的介质中加热并保温一段时间，使碳原子能够渗入到刚件的表面，使的刚件表面的碳浓度增加。
渗碳属于金属表面处理的一种，对于低碳钢和低合金钢的应用较多；通过将活性渗碳介质和工件加热至900-1000℃的单相奥氏体，保温一定时间之后，碳原子进入到刚件的表层，但是钢件心部仍然保持原样。
1.渗碳热处理工艺1.1.渗碳热处理渗碳之后的钢件其表面的化学成分接近于高碳钢。
通常，钢件在渗碳之后要经过淬火处理，来达到高的表面硬度、耐磨性和疲劳强度，并实现钢件心部具有低碳钢淬火后的强韧性，使得钢件既具有非常好的表面质量优能承受冲击载荷。
渗碳工艺广泛的应用于航空航天、船舶海洋、汽车工业等行业。
1.2.渗碳热处理渗碳热处理按使用的渗碳剂可分为如下三大类：固体渗碳法：以木炭为主剂的渗碳法；体渗碳法：以氰化钠（NaCN）为主剂之渗碳法；气体渗碳法：以天然气、丙烷、丁烷等气体为主剂的渗碳法。
1.2.1.固体渗碳法先将处理工件去锈，以适当的间隔（20～25㎜以上）排列于渗碳箱中，周围填围渗碳剂，加盖以粘土封密装入电气炉。
加热保持一定时间。
在炉中经过所定后，在炉内慢慢冷却或者由炉中拖出空冷，后进行热处理。
渗碳钢的表面为高碳钢，心部为低碳钢，有必要施行适用各部份的硬化处理，一般进行一次淬火将心部组织微细化，其次进行二次淬火将渗碳层硬化，最后进行回火使硬化层的组织安定化。
但依钢材的种类及使用目的而有适当的热处理，镍铬钢、镍铬钼钢等的结晶粒粗大化少，未必要一次淬火，渗碳后实施球状化退火者已达一次淬火的目的，亦无此必要；一次淬火的淬火温度高，变形大，容易脆裂，要尽量避免；渗碳层浅的小工件通常省略一次淬火。
渗碳气体对201奥氏体不锈钢低温离子渗碳效果的影响
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ｕｇ
文章 编 号 ：６ ２ ６ ８ （ ０ ２ ０ — ４ ３０ １ ７ — ９ ７ ２ １ ） ４０ １ — ４
渗 碳 气 体 对 ２ １奥 氏体 不锈 钢 ０ 低 温 离 子 渗 碳 效 果 的 影 响
王 宇 。 赵 程
（ 岛 科 技 大 学 机 电工 程 学 院 ； 面 技 术 研究 所 ， 东 青 岛 ２ ６６ ） 青 表 山 ６ ０ １
摘 要 ：用不 同的渗碳 气体 对 ２ １奥 氏体 不锈 钢进 行 了低 温 离子渗 碳 （ Ｐ ） ０ ＤＣ Ｃ 处理 。实 验证 明 ， 甲烷 和 乙炔均 可在 不 锈 钢 表 面形 成 一 层 无碳 化 铬 析 出的碳 的 过饱 和 固溶 体 （ Ｓ
相 ） 使 其表 面的硬 度和 耐蚀 性均 有较 大幅度 的提 高。但 用 甲烷作 为渗碳 气体 处理 的 不锈 ，
Ｗ Ａ ＮＧ Ｙｕ。 ＺＨ ＡＯ Ｃｈｅ ｎｇ
（Ｃｏ ｌ ｇ ｆＥｌ ｃ ｒ ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ； ｕｒａ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ ｇ Ｌａ ｏ ａ ｏｒ ， ｌ ｅ ｏ ｅ ｔ ｏ ｃ ａ ｉａ ｅ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｓ ｆ ｃ ｇ ｎｅ ｒｎ ｂ ｒ ｔ ｙ
Ｑｉｇ ｏ Ｕｎｖ ｒ ｉｙｏ ｉｎ ｅａ ｃ ｏｏ ｙ，Ｑｉ ｄａ ６ ０６ ，Ｃｈｎ ） ｎ ｄａ ｉｅｓｔ ｆＳｃｅ ｃ ｎｄＴｅｈｎ ｌｇ ｎｇ ｏ ２ ６ １ ｉａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ Ｏ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｌ ｓ ａ ｃ ｒ ｕ ｉａ ｉ ｎ （ ＰＣ） ｏ ０ ｕ ｔ ｎ ｔｃ ｓ ａｎ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｗ ｅ ｅ ａ ｕ ｅｐ ａ ｍ ａ ｂ ｒ ｔ ｚ ｏ ＤＣ ｆ２ １ ａ ｓ ｅ ｉｉ ｔ ｉ ｌ ｓ
渗碳过程中碳势变化对工件碳浓度的影响(高扩和低扩阶段碳势变化影响大)
-
C0n ) ,
F=
(
△x ) △ tD
2
,
- (1 + G)
Cn + 1 M -2
FCMn - 2
0
2 +F
Cn + 1 M -1
FCMn - 1
( 1 + G) C0
件吸热 ,炉内温度会骤降至 560 ℃左右 ,那么整个升
温过程从 560 ℃开始 ,升温速率控制在 5 ℃ /m in,则
G
=
1
+
- (1 - G)
2 +F
- (1 + G)
C0n + 1
FC0n
P
C1n + 1
FC1n
0
- (1 - G) ω
2 +F ω
- (1 + G) ω
… … …
C2n + 1 = FC2n
0 +
(8)
- (1 - G) 2 + F
- (1 - G)
其中
P=
( 1 - G)β △x ( Cg
D
2 各阶段的碳势变化对工件最终碳浓 度梯度分布的影响
实际生产中采用的是一维模拟曲线 ,故本文也 用一维碳势模拟来计算各个阶段炉气碳势的波动对
势 (Cg)与表面质量分数之差 ,即
-
D
5C 5x
x =0
=β( Cg
-C
x =0 )
(5)
此类边界条件即为第三类边界条件 。式中 β为
碳从气相到固相的质量传递系数 ,它与温度的关系
D =D0 exp ( - Q /R T)
(2)
D0 为常数 , 单位为 m2 / s, Q 为扩散激活能 ( J /
常见元素对钢性能的影响
常见元素对钢性能的影响常见元素对钢性能的影响1.碳C由于其对钢的性能的影响常被称为“控制者”。
虽然碳本身不具有强度和硬度，但是在固溶体中作为铁的碳化物Fe3C，碳是强度和硬度的首要控制元素。
碳的主要作用：在钢中随着含碳量的增加，可提高钢的强度、硬度和淬透性；但降低塑性、韧性、磁性和导电性能。
碳和钢中某些合金元素化合形成各种碳化物，对钢的性能产生不同的影响。
碳在一些钢中的含量范围：碳素钢0.03~1.04%，高速工具钢0.75~1.60%，热作工具钢0.22~0.70%，冷作工具钢0.45~2.85%.2.锰Mn广泛用于熔态钢的脱氧和脱硫。
它在钢中残留的量小于1%。
当锰在钢中的含量超过1%时，锰就是有意加入的合金元素。
锰的主要作用：提高钢的抗拉强度；适度提高钢的淬透性，并且既提高韧性又提高加工性能；在含硫的钢中，锰使硫造成的热脆性和冷脆性减到最小；含锰量高的钢，经冷加工或冲击后具有高的耐磨性，但有促使钢的晶粒长大和增加第二类回火脆性的倾向。
锰元素在结构钢、钢筋钢、弹簧钢中应用较大。
锰在一些钢中的含量范围：碳素钢0.25~0.65%，锰钢1.6~1.9%，冷作工具钢0.30~2.50%，奥氏体铬-镍不锈钢2.00~15.5%.3.硅Si硅是铁素体形成元素。
它既提高A1温度又提高A3温度。
由于硅有石墨化的作用，所以一般它在钢中与锰结合作为碳化物的稳定剂。
为常用的脱氧剂。
硅的主要作用：在电工薄板钢中，硅提高磁导率和电阻率并允许获得非常低的磁滞损失，硅在这些钢中的含量范围是0.5~4.5%；硅使一些耐高温钢抗氧化；硅与锰结合可提高淬透性、强度和冲击韧性；特别是经淬火、回火后能提高钢的屈服极限和弹性极限；含硅量高的钢，其磁性和电阻均明显提高，但硅有促进石墨化倾向，当钢中含碳量高的时候，影响更大；对钢还有脱碳和存在第二类回火脆性倾向。
硅元素在钢筋、弹簧钢钢和电工钢中应用较多。
含量较高时，对钢的焊接性不利，焊接时喷溅较严重，有损焊缝质量，并导致冷脆；对高、中碳钢易产生石墨化。
渗碳知识详解
热处理之渗碳体定义（GB/T5611-1998）渗碳体（cementite）——铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物。
分为一次渗碳体（从液体相中析出）、二次渗碳体（从奥氏体中析出）和三次渗碳体（从铁素体中析出）。
分子结构渗碳体的分子式为Fe3C ，它是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物。
它的含碳量为 6.69 ％；熔点为1227 ℃左右；不发生同素异晶转变；但有磁性转变，它在230 ℃以下具有弱铁磁性，而在230 ℃以上则失去铁磁性；其硬度很高（相当于HB800 ），而塑性和冲击韧性几乎等于零，脆性极大。
渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀，在显微镜下呈白亮色，但受碱性苦味酸钠的腐蚀，在显微镜下呈黑色。
渗碳体的显微组织形态很多，在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
渗碳体是碳钢中主要的强化相，它的形状与分布对钢的性能有很大的影响。
同时Fe3C 又是一种介（亚）稳定相，在一定条件下会发生分解。
特点它的含碳量为6.69％；熔点为1227℃左右；不发生同素异晶转变；但有磁性转变，它在230℃以下具有弱铁磁性，而在230℃以上则失去铁磁性；其硬度很高（相当于HB800），而塑性和冲击韧性几乎等于零，脆性极大。
渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀，在显微镜下呈白亮色，但受碱性苦味酸钠的腐蚀，在显微镜下呈黑色。
渗碳体的显微组织形态很多，在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
渗碳体是碳钢中主要的强化相，它的形状与分布对钢的性能有很大的影响。
同时Fe3C又是一种介（亚）稳定相，在一定条件下会发生分解。
渗碳体（Fe3C或Cm）：渗碳体是铁和碳形成的金属化合物，含碳量为6.67%（有些书上为6.69%），具有复杂的斜方晶体结构，熔点为1227℃。
在钢中，渗碳体以不同形态和大小的晶体出现在组织中，对钢的力学性能影响很大。
经3%～5%硝酸酒精溶液侵蚀后呈白亮色,若用苦味酸钠溶液热侵蚀，则被染成黑褐色，而铁素体仍为白色，由此可区别开铁素体和渗碳体。
低碳合金钢渗碳后 零件延伸率
低碳合金钢渗碳后零件延伸率低碳合金钢渗碳后的零件延伸率低碳合金钢是一种具有优异性能和广泛应用的金属材料，在工业生产中扮演着重要的角色。
为了进一步提高低碳合金钢的性能，人们常常采用渗碳的方法进行处理。
渗碳是将零件浸入含有碳源的介质中，使其表面碳浓度增加，从而改善材料的硬度和耐磨性。
然而，低碳合金钢渗碳后的零件延伸率也是我们需要关注的重要指标。
延伸率是指材料在受到拉伸力作用下，在断裂前能够发生可见变形的能力。
它是衡量材料塑性变形能力的重要参数之一。
对于某些应用场景，如汽车零件、航空航天器件等，零件的延伸率必须满足一定的要求，以确保其在使用过程中不会发生意外断裂。
低碳合金钢渗碳后的零件延伸率受多种因素的影响。
首先，渗碳处理会增加材料的碳含量，从而提高材料的硬度。
然而，过高的碳含量也会导致材料的脆性增加，降低其延伸率。
因此，在渗碳处理中需要控制好碳含量，以平衡硬度和延伸率之间的关系。
渗碳处理还会引入残余应力。
残余应力是由于渗碳过程中材料的热膨胀不均匀而产生的。
这些残余应力会影响材料的延伸性能，使其延伸率下降。
因此，在渗碳处理后需要进行适当的热处理，以消除或减小残余应力的影响。
材料的晶粒结构对延伸率也有一定的影响。
渗碳处理会改变材料的晶粒结构，使其变得更加细小。
细小的晶粒有利于材料的塑性变形，提高延伸率。
因此，在渗碳处理后的材料中，晶粒的尺寸和分布对延伸率具有重要意义。
除了上述因素外，材料的化学成分、渗碳时间和温度等也会对延伸率产生影响。
合理控制这些因素，可以在保证材料硬度的同时，尽可能提高延伸率。
低碳合金钢渗碳后的零件延伸率是一个需要关注的重要指标。
通过合理控制渗碳处理的工艺参数，如碳含量、温度和时间等，可以在提高材料硬度的同时，尽可能保持较高的延伸率。
此外，适当的热处理和控制晶粒结构也是提高延伸率的有效手段。
通过不断优化渗碳处理工艺，可以使低碳合金钢渗碳后的零件在保证硬度的同时，具备良好的延伸性能，从而满足不同应用场景的需求。
碳对钢力学性能的影响
二、Si、Mn、S、P的影响
Mn、Si →固溶强化 S → 热脆（FeS与Fe形成低熔点易熔 物质） P → 冷脆 增加硬度，降低塑性、韧性。 •优点：有利于切削加工
小结
• 1.重点掌握碳对钢力学性能的影响； • 2.一般了解其它元素的影响。
思考题
1.为什么在室温下退火态T8钢的抗拉强度比退 火态T12钢的抗拉强度高？ 2.钳工锯T8、T10、T12等钢料时比锯10、 20 钢料要费力，且锯条易磨钝，试分 析其原因。
第二节 碳及杂质 对钢力学性Hale Waihona Puke 的影响连杆 铆钉钻头
一、碳对钢力学性能的影响
当渗碳体的数量增加 并形成网状分布时， 钢的脆性增加、强度 下降。 碳钢和普通中、低合 金钢的含碳量一般不 超过1.3%
F
Fe3CⅡ
P
F
P
Q235钢
P
45钢
T12钢
三种钢的金相组织
例：工程上绑扎物件一般用低碳钢丝， 而 起重机吊重物却用中高碳钢丝绳（50钢、 60钢、65钢制成），试分析其原因。
钢的组织及化学成分对钢性能的影响
钢的组织及化学成分对钢性能的影响一、钢的组织及其对钢性能的影响：钢材是由无数微细晶粒所构成，碳与铁结合的方式不同，可形成不同的晶体组织，使钢材的性能产生显著差异。
1、钢的基本组织：纯铁在不同温度下有不同的晶体结构：钢中碳原子与铁原子的三种基本结合形式为：固融体、化合物和机械混合物。
下表列出了钢的四种基本组织及其性能。
钢的基本晶体组织2、晶体组织对钢材性能的影响：碳素钢的含碳量不大于0.8%时，其基本组织为铁素体和珠光体；含碳量增大时，珠光体的含量增大，铁素体则相应减少，因而强度、硬度随之提高，但塑性和冲击韧性则相应下降。
二、钢的化学成分对钢性能的影响：钢材中除了主要化学成分铁（Fe）以外，还含有少量的碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氧（O）、氮（N）、钛（Ti）、钒（V）等元素，这些元素虽然含量少，但对钢材性能有很大影响：1．碳。
碳是决定钢材性能的最重要元素。
碳对钢材性能的影响如图6-3所示：当钢中含碳量在0.8%以下时，随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低；但当含碳量在1.0%以上时，随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。
随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。
图6-3 含碳量对碳素钢性能的影响—抗拉强度；—冲击韧性；—伸长率；—断面收缩率；HB—硬度。
一般工程所用碳素钢均为低碳钢，即含碳量小于0.25%；工程所用低合金钢，其含碳量小于0.52%。
2．硅。
硅是作为脱氧剂而残留于钢中，是钢中的有益元素。
硅含量较低（小于1.0%）时，能提高钢材的强度和硬度以及耐蚀性，而对塑性和韧性无明显影响。
但当硅含量超过1.0%时，将显著降低钢材的塑性和韧性，增大冷脆性实效敏感性，并降低可焊性。
3．锰。
锰是炼钢时用来脱氧去硫而残留于钢中的，是钢中的有益元素。
锰具有很强的脱氧去硫能力，能消除或减轻氧、硫所引起的热脆性，大大改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度，但塑性和韧性略有降低。
影响钢材性能的因素
影响钢材性能的因素一、化学成分的影响碳素结构钢由纯铁、碳及多种杂质元素组成。
其中，纯铁约占99%。
在低合金结构钢中，还可加入合金元素，但总量通常不得超过5%。
钢材的化学成分对其性能有着重要的影响。
C）（1）碳（C）是形成钢材强度的主要成分。
纯铁较软，而化合物渗碳体（Fe3及渗碳体与纯铁的混合物珠光体则十分坚硬，钢的强度来自渗碳体和珠光体。
碳含量提高，钢材强度就会提高，但塑性、韧性、冷弯性能、可焊性及抗锈蚀性能下降，因此不能采用碳含量过高的钢材。
含碳量低于0.25%时为低碳钢、0.25%～0.6%时为中碳钢、高于0.6%时为高碳钢，结构用钢材的含碳量一般不高于0.22%，对于焊接结构，以不大于0.2%为宜。
（2）锰（Mn）是有益元素，能显著提高钢材强度但又不会过多降低塑性和韧性。
锰是弱脱氧剂，且能消除硫对钢的热脆影响。
在低合金钢中，锰是合金元素，含量为1.0%～1.7%，因锰过多时会降低可焊性，故对其含量有所限制。
（3）硅（Si）是有益元素，有较强的脱氧作用，同时可使钢材颗粒变细，控制适量时可以提高强度而不显著影响塑性、韧性、冷弯性能及可焊性，过量则会恶化可焊性和抗锈蚀性能，碳素镇静钢中一般为0.12%～0.3%，低合金钢中一般为0.2%～0.55%。
（4）钒（V）、铌（Nb）、钛（Ti）的作用都是使钢材晶粒细化。
我国的低合金钢都含有这三种元素，它们作为锰以外的合金元素，既可以提高钢材的强度，又可以保持良好的塑性、韧性。
（5）铝（Al）、铬（Cr）、镍（Ni）。
铝不但是强脱氧剂，而且能细化晶粒，低合金钢的C级、D级、E级都规定铝含量不得低于0.015%，以保证必要的低温韧性。
铬和镍是提高钢材强度的合金元素，用于Q390钢和Q420钢。
（6）硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）都是有害元素。
硫容易使钢材在高温时出现裂纹（称为热脆），还会降低钢材的韧性、抗疲劳性能和抗腐蚀性能，必须严格控制含量。
磷在低温下会使钢材变脆（称为冷脆），但也有有益的一面，其可以提高钢的强度和抗锈蚀能力，有时也可以作为合金元素。
热处理工艺对低碳马氏体钢冲击性能的影响
热处理工艺对低碳马氏体钢冲击性能的影响摘要：本文针对低碳马氏体钢的冲击性能与热处理工艺之间的关系展开研究。
通过不同的热处理工艺对低碳马氏体钢进行处理，测量和分析其冲击性能，并对影响其冲击性能的因素进行分析和总结。
结果显示，采用适当的热处理工艺可以有效提高低碳马氏体钢的冲击性能。
关键词：低碳马氏体钢；冲击性能；热处理工艺；影响因素正文：低碳钢是一种重要的金属材料，在工业生产中广泛应用。
其中，低碳马氏体钢具有良好的强度和耐磨性，因此在机械、航空、航天等领域得到了广泛的应用。
然而，在使用过程中，钢材的冲击性能往往是决定其安全可靠性的关键因素之一。
因此，研究钢材的冲击性能及其影响因素是十分必要的。
热处理是一种常用的提高钢材性能的方法。
通过不同的加热和冷却工艺，对钢材进行调制，可以改善其组织结构和性能。
对于低碳马氏体钢来说，热处理工艺也是影响其冲击性能的重要因素之一。
下面，我们将通过实验研究，探讨不同热处理工艺对低碳马氏体钢冲击性能的影响。
本文选取一种低碳马氏体钢为研究对象，分别采用油淬和水淬两种常用的热处理工艺进行处理。
通过冲击试验，测量和分析钢材的冲击强度和冲击韧性，并对影响其冲击性能的因素进行分析和总结。
实验结果表明，采用水淬工艺处理的低碳马氏体钢具有更高的冲击强度和冲击韧性，比油淬工艺处理的钢材要优异。
这是因为水淬工艺使钢材的冷却速度更快，使其组织结构更加致密，晶粒更细。
这样可以有效地提高钢材的强度和韧性，并且更好地防止钢材出现裂纹和脆化等问题。
同时，我们还发现，淬火温度和保温时间等因素也对钢材的冲击性能产生了影响，其中淬火温度对于冲击韧性的影响更为显著。
在实际应用中，我们可以根据不同的使用要求和钢材的特点，选择不同的热处理工艺和参数。
例如，对于一些要求强度和硬度较高的零件，可以采用水淬工艺进行处理，而对于一些要求韧性和耐久性较高的部件，则需要考虑选用其他热处理工艺进行处理。
总之，本文通过实验研究探讨了热处理工艺对低碳马氏体钢冲击性能的影响，并对影响因素进行了分析和总结。
含碳量对铁碳合金的组织和性能的影响规律
2．为制定热加工工艺提供依据：
对锻造和轧制：根据相图可以确定锻造温度。钢处于奥氏 体状态时，强度低、塑性高，便于塑性变形。因此，锻造或轧 制温度必须选择在单相奥氏体区的适当温度范围内。一般控制 在固相线以下100～200℃。而终轧和终锻温度也不能过高，以 免奥氏体的晶粒粗大。但又不能过低，以免钢材塑性差导致产 生裂纹。一般对亚共析钢的终锻和终轧温度控制在稍高于GS线 （A3线）；过共析钢控制在稍高于PSK线（A1线）。实际生产上 各种碳钢的始轧温度为1150~1250℃，终锻和终轧温度为 750~850℃
对焊接：由于焊缝到母材在焊接过程中处于不同的温度条 件，因而整个焊缝区会出现不同组织，引起性能不均匀，可根 据相图来分析碳钢焊缝组织，并用适当热处理方法来减轻或消 除组织不均匀性。
对热处理：相图更为重要，这在下面一章中详细介绍。
铁碳合金相图与铸造、锻造工艺的关系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
浇注区
锻轧区
1300
850
若零件要求塑性，韧性好，如建筑结构和容器等，应 选用低碳钢（0.10~0.25%C）；若零件要求强度、塑性、 韧性都较好，如轴等，应选用中碳钢（0.25~0.60%C）； 若零件要求硬度高、耐磨性好，如工具等，应选用高碳钢 （0.6~1.3%C）。
白口铁具有很高的硬度和脆性，应用很少，但因其具 有很高的抗磨损能力，可应用于少数需要耐磨而不受冲击 的零件，如：拔丝模、轧辊和球磨机的铁球等。
含碳量对铁碳合金的组织和性能的影响规律
四、 铁碳合金的含碳量(C%)与其组织和性能的影响关系
从相图中得知铁碳合金在室温下的组织如下：
727℃
而室温下的珠光体（P）和低温莱氏体（L’d）也是由铁素体（F） 和渗碳体（Fe3C）组成的，所以铁碳合金在室温的组织都是由铁素体 （F）和渗碳体（Fe3C）两相组成的。
渗碳用钢低碳钢和低碳合金钢
工艺流程设计及优化建议
预处理
包括清理钢材表面、去除油污和锈蚀等，以提高渗碳效 果。
渗碳剂选择
根据渗碳温度和钢材种类选择合适的渗碳剂，如固体渗 碳剂、液体渗碳剂或气体渗碳剂等。
ABCD
渗碳温度与时间
根据钢材种类和渗碳要求，选择合适的渗碳温度和保温 时间。
冷却方式
渗碳后应采用适当的冷却方式，以避免钢材变形和开裂 。
低碳钢的强度和硬度 相对较低，但易于加 工和成形。
低碳钢渗碳原理及方法
渗碳原理
渗碳是将低碳钢置于富碳环境中，通 过加热和扩散作用使碳原子渗入钢件 表面，从而增加钢件表层的碳含量。
渗碳方法
常用的渗碳方法有气体渗碳、液体渗 碳和固体渗碳等。其中，气体渗碳应 用最为广泛，具有渗碳速度快、均匀 性好、易于控制等优点。
石油化工
在石油化工设备中，一些承受高压、 高速、高温和腐蚀的零部件也需要采 用渗碳用钢制造。
航空航天
航空航天领域对材料性能要求极高， 渗碳用钢也广泛应用于该领域的某些 零部件制造中。
02 低碳钢特性及渗碳处理
低碳钢基本特性
低碳钢含碳量较低， 一般小于0.25%，具 有较好的塑性和韧性。
低碳钢具有良好的焊 接性能和耐腐蚀性能。
低碳合金钢基本特性
1 2 3
低碳含量
低碳合金钢的碳含量较低，通常小于0.25%，以 降低钢的硬度和脆性，提高其塑性和韧性。
合金元素
低碳合金钢中添加了适量的合金元素，如铬、镍、 钼等，以提高钢的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀 性。
良好的加工性能
低碳合金钢具有良好的热加工性能和冷加工性能， 易于进行锻造、轧制、焊接等加工操作。
06 总结与展望
本次研究主要成果总结
低碳合金钢渗碳后 零件延伸率
低碳合金钢渗碳后零件延伸率低碳合金钢渗碳后的零件延伸率引言：低碳合金钢是一种具有良好机械性能和耐腐蚀性能的材料，在工业制造中得到广泛应用。
而通过渗碳处理，可以进一步提高低碳合金钢的硬度和耐磨性。
然而，渗碳对材料的延伸性能会产生一定影响。
本文将探讨低碳合金钢渗碳后的零件延伸率的变化规律和影响因素。
一、什么是延伸率？延伸率是衡量材料在拉伸过程中能够承受的变形程度的指标。
它表示了材料拉伸至断裂之前的变形能力。
通常以百分比表示，计算公式为：延伸率 = （断后标距 - 原始标距）/ 原始标距× 100%。
二、低碳合金钢渗碳后的延伸率变化规律低碳合金钢在渗碳处理后，其延伸率会受到一定程度的降低。
这是由于渗碳处理会增加材料的碳含量，提高了材料的硬度和强度，但也会使材料的塑性降低。
因此，在拉伸过程中，低碳合金钢渗碳后的零件容易发生断裂，其延伸率相对较低。
三、影响低碳合金钢渗碳后延伸率的因素1. 渗碳工艺：渗碳工艺的选择和控制对低碳合金钢延伸率具有重要影响。
过高的渗碳温度和时间会使钢材过度渗碳，导致硬度和强度提高过快，延伸率降低。
2. 碳含量：渗碳处理可以增加低碳合金钢的碳含量，提高硬度和强度。
但当碳含量过高时，会导致材料的延伸性能下降。
3. 组织结构：渗碳处理后的低碳合金钢的组织结构也会对延伸率产生影响。
过高的渗碳温度和时间可能导致组织过硬，晶粒过大，从而降低材料的延伸性能。
4. 温度和应力：温度和应力是影响低碳合金钢延伸率的重要因素。
较高的温度和应力会使材料的延伸性能下降。
四、提高低碳合金钢渗碳后的延伸率的方法1. 优化渗碳工艺：合理选择渗碳温度和时间，控制渗碳过程，以平衡硬度和延伸性能。
2. 合理控制碳含量：根据具体应用需求，控制渗碳后的碳含量，以保证材料具有足够的硬度和强度，同时尽量保持较高的延伸率。
3. 控制组织结构：通过合理控制渗碳温度和时间，以及适当的热处理工艺，得到细小均匀的晶粒和较好的组织结构，提高低碳合金钢的延伸性能。
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参考文献 ：
３ 冷 冲压 材 质 的控 制
冷冲压材料多为低碳 钢和低 碳合 金钢 ， 一 般 在
［ １ ］胡赓祥 ， 钱苗根 ． 金属学 ［ Ｍ］ ． 上海 ： 上海科 学技术 出版社 ， １ ９ ８ ０ ．
１ 冷 冲 压 裂纹 分 析 范例
在冷 冲压零件 的失 效 分析 中 ， 经 常可 以看 到 碳化 物呈链 状或 网状分 布于铁 素体 基体 ， 而且 数量 较 多 ， 以 下 ３则实例 说 明渗碳 体 对冷 冲压性能 的影 响 。 实例 １ ： 厚度 为 ３ ｍ ｍ的 ０ ８ Ａ １ 钢 板 在冷 冲压 时开 裂， 裂 纹产生 于零件 ９ Ｏ。 圆弧过 渡处 ， 该 处可 见粗 糙 的 橘皮状 ， 外观形 貌 见 图 】 （ ａ ） 。解 剖 后发 现 ， 基 体 中存 在呈链 状分 布的 大量 渗 碳体 ， 见图 １ （ ｂ ） ， 它们 是 引起 冷冲压 断裂 的主要原 因。
ＷＥ Ｉ Ｑ ｉ ｕ — ｈ ｕ ａ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｆ ｕ — ｗ ａ ｎ ｇ ， ＷＵ Ｘ ｕ ｅ — ｆ ｅ ｎ ｇ
（ Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ￣Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ， Ｂ ａ ｏ ｔ ｏ ｕ Ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ Ｍｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ ０ １ ４ ０ ３ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
有 的阻碍 作用 与 晶界 的 阻碍 作 用 相叠 加 ， 在 受 外力 作
用时， 因位 错运 动受 阻而产 生 高度应 力集 中 ， 而 它 的严 重程 度要 高 于 链 状 渗 碳 体 ， 因此 ， 冷 冲 压 时更 容 易 开
及 裂 纹 附 近 网状 、 半网状碳化物 （ ｂ ，×３ ２ ０ ） Ｆ ｉ ｇ ． ２ Ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｍｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ ａ ，ｘ １ ０ ０ ）ｏ ｆ ０ ９ Ｃ ｕ Ｐ Ｔ ｉ Ｒ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｃ ａ ｐ ａ ｎ ｄ ｎ ｅ ｔ ｔ ｅ ｄ ， ｈ ａ ｌ ｆ － ｎ ｅ ｔ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｉ ｄ ｅ（ ｂ ，× ３ ２ ０ ）ｎ ｅ ａ ｒ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ
产生塑性变形 ； 而渗碳体的布氏硬度为 ８ ０ ０ Ｍ Ｎ ／ ｍ ，
第１ ２期
魏秋 华 ， 等： 渗 碳 体 对低 碳钢 板 冲 压性 能 的 影 响
１ ３ ５
伸 长率 基 本 为 零 ， 在 冲压 时不会发生 变形 ， 相反 ， 它 起 到 了阻 碍 变 形 的作 用 。从 金 属 学 理 论 得 知 ， 金 属 的塑 性 变形 主 要 是 通 过 滑 移 进 行 的 ， 而 滑 移 是 靠 位
从实例 ３中可 以看 到 ， 虽 然 该 零 件 的 断裂 产 生 于 冷 冲压 过程 ， 但根 据 断裂处 晶粒 的变形 、 金 属 的滑移 以 及厚度 的严 重减 薄等 特 征 分析 认 为 ， 它 的断 裂 主 要 是 受 冲压模具 、 变形 速 度 的影 响造 成 的 ， 而 与 材 质无 关 ， 因此在 本文 中选择 了该 范例 ， 以用 于对 渗碳 体 的形态 、 分 布 和数量 做一个 对 比 。
的 Ａ处所示 的主裂纹 外 ， 基体 中还 有 多条 与外 界不 相 处 仅为 ０ ． ８ Ｉ Ｈ １ Ｔ Ｉ ， 约为原材料 厚度 的 １ ／ ４ ， 见图 ３ （ Ｃ） 。经 通 的 内裂 纹 ， 均 为 沿 晶开 裂 ， 如图２ （ ａ ） 中 Ｂ处所示。 分析， 该 零件冷 冲压时产生裂纹 的原因与材质无关 。 在 晶界上 发现 有许 多 较 细 的 网状 及半 网状 渗 碳 体 ， 裂
中 图分 类号 ： Ｔ Ｇ１ ４ ２ ． １
文献标志码 ： Ｂ
文章编号 ： ０ ２ ５ ４ — ６ ０ ５ １ （ ２ ０ １ ０ ） １ ２ ￣１ ３ ４ － ０ ２
冷 冲压 件 在 车辆 生产 中 占有 相 当大 的 比例 ， 钢 板 的冷 冲压 性 能在 选 择 板 材 时 至 关 重 要 。 生 产 中 使 用 最 广 泛 的低碳 钢 板 ， 其 基体 组 织 为铁 素体 加 少量 珠 光 体 及 游离 渗碳 体 。根 据 显微 组 织特 性 ， 铁 素体 具 有 良 好 的变形 能力 ， 冲压时首先产生滑移变形 ， 但 渗 碳 体 为 硬脆 相 ， 会 阻 碍塑 性变 形 。本文 根 据生 产 中出现 的 问题 ， 分 析 了渗碳 体 的形 态 、 分 布 和 数 量 对 低 碳 钢板 冷 冲压 性 能 的影 响 ， 指 出在 选 购 材 质 时 应 注 意 的 问 题， 以保证 冷 冲压 件 的成 品 率 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ０ － ０ ６ － １ ９
２ 渗碳体 影响冲压性 能的机理
２ ． １ 链 状渗碳 体 的影 响
低碳 钢 的 塑性 变 形 主要 发 生在 铁 素 体 中 ， 而 渗碳
体 在 受 冲压 外 力 作 用 ｕ Ｃ Ｊ Ｌ 乎 不 变 形 。根 据 文 献 ［ １ ］ 介绍 ， 铁 素体 为软 韧 相， 它 的布 氏硬度 为 ５ ０～
作者简介 ： 魏秋华 （ １ ９ ５ ８ 一） ， 女， 河 北石家 庄人 ， 高 级工程 师 ， 从事 材料 研究 、 金相分析技术及热处理 工作 ， 主要研究方 向为材料工艺 技术和失 效 分 析 。联 系 电话 ： ０ ４ ７ ２ ． ３ １ １ ６ ３ ６ ８
８ ０ ＭＮ ／ ｍ ， 伸长 率为 ３ ０ ％ ～５ ０ ％， 在 冲 压 时 很 容 易
外， 由于铁 素 体 和渗 碳 体 具 有 明 显 的 变 形 量 差 异 ，
在冷 冲压成 型后 易在 零件 表面 出现成 鳞状 分布 的橘皮
状， 正 如在 实例 １中所看 到 的 。 ２ ． ２ 网状渗碳 体 的影 响
根 据 晶界 的特 性 得 知 ， 在 金 属 晶体 的晶 界上 存 在
原材 料 状 态 下 使 用 。 由 于 订 货 时 很 少 对 原 材 料 的 热 处 理 状 态 和 显 微 组 织 提 出要 求 ， 因此 ， 在 生 产 中 经 常 会 出现 因 较 多 沿 晶界 分 布 的 网 状 渗 碳 体 或 呈
链 状 分 布 的渗 碳 体 而造 成 的冷 冲 压 失 效 。 因 此 ， 为
第３ ５卷 第 ｌ ２期
２０１ ０矩
金 孺 熬庵铭
ＨＥＡＴ ＴＲＥＡＴＭ ＥＮＴ ０Ｆ Ｍ ＥＴ ＡＬＳ
Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． １ ２ Ｄｅ ｃ ｅ ｍｂｅ ｒ ２ ０１ ０
ｌ ２月
渗 碳 体 对 低 碳 钢 板 冲 压 性 能 的 影 响
魏秋 华 ，刘 福 旺 ，武 雪峰
纹 在此处产 生 ， 见图 ２ （ ｂ ）。可见 ， 晶界上 分 布 的渗 碳 体是 引起冷 冲压 断裂 的主要 原 因。 实例 ３ ： 厚度为 ３ ｉ ｌ ｌ ｔ ｎ的 ０ ８ Ａ １ 钢板 在冷 冲压成 型 时 产生裂纹 ， 经取 样 分析 发现 ， 材料 基体 为 铁素 体 加少 量
实例 ２ ： 规格 为 Ｑ ２ ２ ０ ｎ ｌ ｎ ｌ ×１ ４ ０ ｍ ｌ ｎ ｘ ６ １ ｍｍ ×
图１ ０ ８ Ａ １ 钢板 冷 冲压 后 的断 裂 形 貌 （ ａ ） 和钢 板 内呈 链 状 分 布 的碳 化 物 （ ｂ ，× ５ ０ ０ ）
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍ ｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ（ ａ ）ｏ ｆ ０ ８ Ａ １ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｍ ｐ ｉ ｎ ｇ ｍ ａ ｎ ｄ ｅ ｈ ｍ ｎ ｓ ｈ ａ ｐ ｅ ｓ ｅ ￣ ｂ ｉ ｄ ｅ（ ｂ ，Ｘ ５ ０ ０ ）ｗ ｉ ｔ ｈ ｉ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ
（ ａ ）ｆ ｅ ｒ ｒ ｉ ｔ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ｍ ａ ｌ ｌ ａ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｌ ｙ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ｄ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｔ ｅ（Ｘ ４ ０ ０ ） ；（ ｂ ）ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ ｇ ｒ ａ ｉ ｎ （ｘ ２ ０ ０ ） ；（ ｅ ）ｆ ｉ ｂ ｒ ｏ ｕ ｓ ｍ ｏ ｒ ｐ ｈ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
着 较多空 位 、 位错等 缺 陷 ， 该 处 点 阵 畸变 大 ， 存 在 晶界
能， 并且 具有 原子排 列 的不规 则性 ， 对金 属材料 的塑性
变 形起 阻碍作 用 。当 渗碳 体 沿 晶界 分布 时 ， 它 本 身具
图２ ０ ９ Ｃ ｕ Ｐ Ｔ ｉ Ｒ ｅ 钢帽裂纹形貌 （ ａ ，ｘ １ ０ ０ ）
分 布较均匀 的渗碳 体 ， 见图 ３ （ ａ ） ； 断 裂处 晶粒被严 重 拉 ８ ｍ ｍ的 ０ ９ Ｃ ｕ ｌ ￣ｉ Ｒ ｅ钢 帽 ， 装 配受 力 时 断裂 ， 在 垂直 于 长 ， 呈 现出纤维状 条纹 ， 其 间有 明显 滑移 线 ， 且 滑移面倾 裂纹处 取样置 于显 微 镜 下 观 察 ， 可以看到， 除图 ２ （ ａ ） 斜 角为 ４ ５ 。 ， 见图 ３ （ ｂ ） ； 测 量裂纹处 的材 料厚 度发现 ， 该
（ 内蒙古 第 一机 械制 造集 团有 限公 司 ， 内蒙 古 包 头 ０ １ ４ ０ ３ ２ ） Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｔ ｅ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｍｐ ｉ ｎｇ ｐｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ａ ｒ ｂｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐｌ ａ ｔ ｅ
裂， 实例 ２即为 较典 型 的失 效 范例 。
图３ ０ ８ Ａ １ 钢 板 存 冷 冲 成型 时产 生 的裂 纹 形 貌
（ ａ ）铁素体加少量均匀分布的渗碳体（ｘ４ ０ ０） ； （ ｂ ）被拉长的晶粒 （× ２ ０ ０ ）； （ ｃ ） 纤维状形貌 （× ５ ０ ）