什么是金属材料的脆化现象

什么是金属材料的脆化现象

金属材料发生脆化现象，年夜致上可以分为两类：一类是在一定的温度条件下泛起的脆性，或是在一定的温度条件下，经过一段时期后泛起的脆性。这时候，金属的组织变化其实不较着。属于这一类的有冷脆性、热脆性、红脆性及回火脆性。
另外一类是由于金属持久在高温、应力、浸蚀介质的作用下，金属的显微组织发生变化，从而引发材料发生脆化的现象。属于这一类的有苛性脆化、氢脆、石墨化等。
冷脆性是指材料在低温下显现的脆性。我们在"金属的韧性"中谈到的各类在低温条件下发生的低应力破坏，均是由于金属材料冷脆性所致使的成效。
某些钢材长时间停留在年夜约400-500℃温度区间后冷却到室温，其冲击韧性值泛起较着下降，这类现象称为金属的热脆性。显现热脆性的钢材在高温下其实不脆，只有当冷至室温时，才显出脆性。这时候，钢材的冲击值很低。-般可以比其正常值下降50-60，甚至下降80~90。具有热脆性的钢材，它的金相组织没有较着的变化，钢材的其他性能也基本上没有变化。火电厂的主蒸汽管道、高温螺栓具有热脆性趋向，检修时工艺操作不妥，容易损坏装备部件。
钢的红脆性发生在含硫较多的钢材中，年夜约在温度800~900cc以上时，显现较年夜的脆性，在锻打时容易开裂。由于这个温度下钢材呈红色，所以称为红脆性。发生红脆性的缘由，是由于硫以硫化铁和硫的氧化物的形式存在于钢中，它们形成易于融化的共晶体，网状散布在晶界上，当钢被加热到800℃以上时，这类网状共晶体较着地软化，使晶间强度削弱而脆裂。
一般碳钢在淬火落后行回火处置，其冲击韧性随着回火温度的提高而增加。但对于某些钢，发现在经250~400°c的回火处置后，其常温冲击韧性反而下降，甚至低于低温回火时的冲击值，这类现象称为回火脆性。苛性脆化一般发生在汽锅铆接、胀接的接触概况上，它的主要破坏形式是发生裂纹。由于发生的裂纹与存在苛性钠氢氧化钠有关，同时由于这类破裂没有较着的塑性变形，属于脆裂性质，因而称为"苛性脆化"。金属与合金在应力的作用下，纯洁由于氢的缘故，经过一定的时间以后，材料的塑性与韧性急剧下降，泛起脆化现象，称为氢脆。氢脆是一种延迟破坏，即使材料在低于屈就强度的拉应力作用下，经过一段时期后，依然会发生突然断裂。由于金属材料在冶炼、热加工、焊接、电镀、酸洗等进程中吸收了过量的氢，当钢中的氢含量跨越5-10ppm时，就易泛起氢脆。另外，在含氢的气体或液体介质中工作的零件，有可能使氢进进金属材料的内部，使材料的性能下降，泛起氢脆。由于氢在钢中所浮现的复杂行为和脆性破坏，工程上发生了许多严重破坏事故，造成庞大损失。是以，重要部件用钢，必需严酷限制钢中的含氢量，而且不允许有白点存在。另外，重要元件的焊接进程中，必需接纳严酷的工艺措施，选用低氢型焊条、焊丝，并在使用前充实烘干，往除水份及油污，尽量削减焊接进程中氢的吸进量。