¿Por qué se rompe el acero?

Hay miles de variedades de acero utilizadas en varias industrias. Cada acero tiene un nombre comercial diferente debido a diferentes propiedades, composición química o tipo y contenido de aleación.Aunque los valores de resistencia a la fractura facilitan en gran medida la selección de cada aceroEn el caso de los aceros, estos parámetros son difíciles de aplicar a todos los aceros.

• 1Dado que es necesario añadir una cierta cantidad de algunos o más elementos de aleación en la fundición del acero, puede obtenerse una microestructura diferente después de un simple tratamiento térmico.cambiando así las propiedades originales del acero;
• 2Los defectos producidos en el proceso de fabricación y fundición del acero, especialmente los defectos concentrados (por ejemplo, poros, inclusiones, etc.) son extremadamente sensibles durante la laminación.y se producen cambios diferentes entre diferentes tiempos de horno del mismo acero de composición química, e incluso en diferentes partes de la misma pila, lo que afecta a la calidad del acero.Porque la dureza del acero depende principalmente de la microestructura y la dispersión de defectos (evitar estrictamente los defectos concentrados)Por lo tanto, la dureza cambiará mucho después del tratamiento térmico.

Con el fin de explorar en profundidad las propiedades del acero y las causas de fractura, también es necesario dominar la relación entre la metalurgia física y la microestructura y la dureza del acero.

La influencia de la tecnología de procesamiento

Se sabe por la práctica que el rendimiento de impacto del acero apagado por agua es mejor que el del acero recocido o normalizado,porque el enfriamiento rápido evita la formación de cementita en los límites de los granos y promueve el finado de los granos de ferrita.

Muchos aceros se venden en estado laminado en caliente, y las condiciones de laminación tienen una gran influencia en las propiedades de impacto.aumentar la velocidad de enfriamiento y promover el grano de ferrita para que se vuelva más finoComo la velocidad de enfriamiento de la placa gruesa es más lenta que la de la placa delgada, el grano de ferrita es más grueso que el de la placa delgada.en las mismas condiciones de tratamiento térmicoPor lo tanto, el tratamiento de normalización se utiliza comúnmente después del laminado en caliente para mejorar las propiedades de las placas de acero.

La laminación en caliente también puede producir aceros anisotrópicos y aceros dúctiles direccionales con diversas estructuras mixtas, bandas de perlita y límites de grano de inclusión en la misma dirección de laminación.La banda de perlita y las inclusiones alargadas son gruesas dispersas en escamas, que tienen una gran influencia en la dureza de la muesca a baja temperatura en el rango de temperatura de transición de Charpy.

El impacto del contenido de carbono en 0,3% ~ 0,8%

El contenido de carbono del acero hipoeutectoide es de 0,3% ~ 0,8%, y la ferrita proeutectoide es una fase continua y se forma primero en el límite de grano austenítico.La perlita se forma en granos de austenita y representa el 35% ~ *** de la microestructuraAdemás, se forman una variedad de estructuras de agregación dentro de cada grano de austenita, haciendo que la perlita sea policristalina.

Debido a que la resistencia de la perlita es mayor que la de la ferrita pre-eutectoide, el flujo de ferrita es limitado,de modo que la resistencia al rendimiento y la tasa de endurecimiento al esfuerzo del acero aumentan con el aumento del contenido de carbono de la perlitaEl efecto limitante se ve reforzado con el aumento del número de bloques endurecidos y el refinamiento del tamaño de grano preeutectoide de la perlita.

Cuando hay una gran cantidad de perlita en el acero, se pueden formar grietas de micro-escisión a bajas temperaturas y / o altas tasas de deformación durante la deformación.Aunque hay algunas secciones de tejido agregado interno, el canal de fractura está inicialmente a lo largo del plano de escisión.Hay algunas orientaciones preferentes en los granos de ferrita entre las placas de ferrita y en las estructuras de agregación adyacentes..

Fractura de acero inoxidable

El acero inoxidable se compone principalmente de aleaciones de hierro-cromo, hierro-cromo-níquel y otros elementos que mejoran las propiedades mecánicas y la resistencia a la corrosión.La resistencia a la corrosión del acero inoxidable se debe a la formación de óxido de cromo en la superficie del metal para evitar una mayor oxidación - una capa impermeable.

Por lo tanto, el acero inoxidable en una atmósfera oxidante puede prevenir la corrosión y fortalecer la capa de óxido de cromo.La resistencia a la corrosión aumenta con el aumento del contenido de cromo y níquelEl níquel puede mejorar la pasivación del hierro.

La adición de carbono es para mejorar las propiedades mecánicas y garantizar la estabilidad de las propiedades del acero inoxidable austenítico.

• El acero inoxidable martensítico es una aleación de hierro y cromo que puede austenitizarse y luego tratarse con calor para producir martensita.
• Acero inoxidable ferrítico. contenido de cromo alrededor del 14% ~ 18%, carbono 0,12%.la fase austenítica está completamente suprimida por más del 13% de cromo y, por lo tanto, es una fase ferrita completa.
• El níquel es un fuerte estabilizador de la austenita, por lo que a temperatura ambiente, bajo temperatura ambiente o alta temperatura, el contenido de níquel de 8%,El contenido de cromo del 18% (tipo 300) puede hacer que la fase de austenita sea muy estableLos aceros inoxidables austeníticos son similares a las formas ferríticas y no pueden endurecerse por transformación martensítica.

Las características de los aceros inoxidables ferríticos y martensíticos, como el tamaño del grano, son similares a las de otros aceros ferríticos y martensíticos de la misma clase.