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改善20号精密钢管塑性的基本途径

  • 作者:精密管
  • 发布时间:2020-09-13
  • 点击:

同强度一样,塑性变形和柔韧性也是20号精密钢管的重要力学性能指标值。

到迄今为止,塑性变形和柔韧性还没有概括的定义。在物理意义上,塑性变形和柔韧性是对形变与破裂的综合性形容,他们与应力集中、应力缓和、能量的吸收和消散、加工硬化与裂痕的产生及扩散等过程相关。这里所说的塑性变形和柔韧性,是指在一定试验条件下测定的塑性变形和柔韧性指标值。一般以静拉伸时的伸长率和断面收缩率代表塑性变形;以静拉伸时的形变和破裂吸收功,冲击试验时的冲击韧性值、水平应变力破裂韧性及塑脆性转变温度等代表柔韧性。

塑性变形、柔韧性的优劣不但涉及到精密光亮管的冷形变生产加工使用性能,并且会随时干扰使用的安全性。塑性变形和柔韧性与强度比较是对组织更为敏感的性能。例如,成分、组织的不匀称性,非金属夹杂物的形态、分布等对材料的强度虽然有影响,但对塑性变形和柔韧性的干扰更为严重。

因此,在选择材料时,不但要着眼于强度,并且要顾及塑性变形和柔韧性。为此,有必要深入理解合金元素对20号精密钢管的塑性变形和柔韧性干扰的机制,以便提高合理选用合金元素的能力。

20号精密钢管的塑性变形有两个基本指标值:一是匀称真应变力,相应可转换成工程匀称延伸率。这种指标值的物理意义是表征匀称塑性变形能力的大小,关键在于塑性变形失稳是否易于出现。另一指标值是总真应变力或破裂真应变力,相应可转换成工程延伸率。其物理意义是表征钢的极限塑性变形的能力。这种塑性变形指标值除去与匀称真应变力相关外,还在于颈缩后再次形变的水平,颈缩后的形变,关键在于微孔坑或微裂痕产生的难易度水平。因此,改变20号精密钢管塑性变形的途径是:在提高匀称塑性变形的同时,尽量减少或推延微孔坑的产生。

干扰20#精密钢管塑性变形的关键因素:溶质原子的干扰。27SiMn精密钢管便是如此。

在材料中加入合金元素时,一般都使塑性变形下降。强化效果越大的合金元素,使塑性变形下降得越多。间隙式溶质原子使塑性变形下降的程度较置换式溶质原子大得多。在置换式溶质原子中,以Si和Mn使塑性变形损失较大,并且其加入数量越多,匀称应变力就越低。

合金元素对奥氏体塑性变形的干扰比较复杂,往往使塑性变形在一定的溶质含量处出现最大值。

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