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鋼鐵材料的時(shí)效性

【圣經(jīng) 傳道書 第三章:Everything Has Its Time。For everything there is a season, and a time for every matter under the heaven。(萬(wàn)事均有定時(shí)。凡事都有定期,天下萬(wàn)物都有定時(shí))】




“萬(wàn)物終有時(shí)”,很多鋼鐵材料也會(huì)隨著庫(kù)存時(shí)間的延長(zhǎng)展現(xiàn)出“時(shí)效”性。


何謂“時(shí)效”:白話來(lái)說(shuō),鋼板隨庫(kù)存時(shí)間延長(zhǎng),出現(xiàn)屈服和抗拉強(qiáng)度明顯上升的現(xiàn)象,沖壓時(shí)可能出現(xiàn)板面橘皮或斜條紋。


這種現(xiàn)象表現(xiàn)為:生產(chǎn)完畢后短時(shí)間內(nèi)沖壓,表面光潔(精靈王子);庫(kù)存較長(zhǎng)時(shí)間后沖壓,板面粗糙或斜條紋(甘道夫)。




顏值何在!此乃新陳代謝衰退?不,鋼界中稱之為“時(shí)效”。


深究其因,低碳鋼時(shí)效性乃鋼鐵材料中的游離間隙原子(主要是C、N)從中作梗。加上基材位錯(cuò)、晶界乃為高能區(qū),間隙原子有向高能區(qū)聚集的趨勢(shì)。間隙原子在庫(kù)存時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)途奔波,大量聚集期間,鋼板就發(fā)生了室溫時(shí)效(也稱自然時(shí)效)。


鋼板在發(fā)生時(shí)效后沖壓,位錯(cuò)、晶界被間隙原子擠住,難以動(dòng)彈,變形不均,導(dǎo)致鋼板表面出現(xiàn)橘皮狀粗糙不平或斜條紋狀的“滑移線”。(詳細(xì)定義可查詢歐冶三寶之 — “缺陷通”)




在低碳鋼中增加Ti、Nb等合金元素與游離間隙原子(主要是C、N)合體,葬身熔爐,煉就IF鋼兩大寶劍之一:無(wú)時(shí)效。合體后降低了基體中游離C、N的含量。從而使鋼板的變形均勻,延年益壽~~~


業(yè)界爭(zhēng)論:

一般認(rèn)為IF鋼無(wú)時(shí)效,沖壓后表面光整。但畢竟這只是一般認(rèn)為,當(dāng)IF鋼晶粒細(xì)化到~2μm以下時(shí),鋼板屈服強(qiáng)度也會(huì)明顯提高,外力拉伸下,鋼板變形出現(xiàn)Luders帶,發(fā)生不連續(xù)屈服現(xiàn)象。但其原理仍存爭(zhēng)議,本君不敢定論,有待進(jìn)一步研究。


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