Влияние зерна феррита на механические свойства стали

В этой статье нашего блога хочу затронуть тему из физики металлов и сплавов, а именно о корреляции свойств стали с размером зерна феррита.

Среди обывателей бытует расхожее заблуждение о том, что зная марку стали (химический состав), можно достоверно предсказать уровень ее механических характеристик. Это не соответствует действительности. Механика стали зависит помимо химического состава еще от многих факторов. Размер зерна феррита – один из самых важных параметров, определяющий свойства сталей.

Как я уже говорил ранее в предыдущих статьях – почти все используемые при возведении конструкций стали имеют феррито-перлитную структуру. Поэтому, задавая размер зерна, можно контролировать комплекс физико-механических свойств различных сталей.

Границы ферритных зерен являются препятствием для движения дислокаций (см.рисунок), а дислокации, как мы знаем, определяют механизм пластической деформации. Чем больше мест, где дислокации останавливаются, тем большее напряжение необходимо приложить для протекания процесса деформации, и как следствие выше предел текучести металла. Торможения дислокаций границами зеренПротяженность границ зерен увеличивается с уменьшением размера зерна. Исходя из вышесказанного, следует однозначный вывод, что предел текучести стали обратно пропорционален размеру зерна феррита.

Еще одной немаловажной характеристикой стали является ударная вязкость. Если убрать работу зарождения трещины, то сопротивление металла хрупкому разрушению будет определяться работой её распространения. При транскристаллитном разрушении трещина пробегает по телам зерен, границы которых являются тормозящим фактором роста трещины, уменьшая длину ее свободного пробега, следовательно, чем меньше размер зерна феррита, тем выше ударная вязкость.

Все вышеописанное, конечно же, является результатом упрощенного моделирования, но принципиальная зависимость характеристик является верной.



<<<предыдущая статья  следующая статья>>>


Нет комментариев
Добавить комментарий