冷脆性對選用鋼材有什麼意義

1. 什麼是鋼的熱脆性，冷脆性

1、鋼的熱脆性：

金屬材料在高溫短載作用下，金屬材料的塑性增加；但在高溫長時載荷作用下的金屬材料冷卻後，其塑性會顯著降低，缺口敏感性增加，往往呈現脆性斷裂現象。金屬材料的這種特性稱為熱脆性。

2、鋼的冷脆性：

隨著溫度的降低，大多數鋼材的強度有所增加，而韌性下降。金屬材料在低溫下呈現的脆性稱為冷脆性。材料由延性破壞轉變到脆性破壞的上限溫度稱為韌脆轉變溫度。為防止發生低溫脆性破壞，鋼材的最低允許工作溫度就應高於韌脆轉變溫度的上限。

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基本性質：

1、對於珠光體鋼，當由於熱脆性的產生而使沖擊值降低時，其塑性和強度不發生變化。只是在個別情況下伸長率和斷面收縮率同時減低。對於奧氏體鋼，當由於熱脆性的產生而使沖擊值降低時，往往塑性也同時下降。

電站用鋼處於高溫、應力狀態下工作，固溶體中碳化物、氮化物及金屬間化合物，在熱脆性敏感的鋼中加速析出，從而加速熱脆性發展。所以，有些鋼經過時效處理後仍保持相當高的沖擊值，而運行後出現熱脆性的時間卻大大提前，這就是因為應力和塑性變形加速熱脆性發展的緣故。

珠光體鋼產生熱脆性的溫度范圍是400~500℃，碳素鋼只有存在塑性應變的前提下才出現熱脆性，Mn和Cr促使熱脆性發展；Cu≤0.5%沒有顯著影響，Cu>0.5%加速熱脆性發展；W、V等屬於減緩熱脆性發展的元素。退火鋼熱脆性發展速度快；淬火並高溫回火鋼熱脆性發展速度慢。

2、奧氏體鋼的熱脆性：18—8不銹鋼在500~850℃區間保溫後，再在常溫下試驗，可發現其脆性的發展。隨著鋼中含碳量增高，脆性也加大。當回火溫度為900℃左右時，脆性就更加嚴重。

延長回火保溫時間，將有Cr的碳化物沿晶界析出，同樣會引起脆化。在已脆化鋼的組織中，已出現網狀分布的馬氏體組織。這種組織的出現，正是由於Cr碳化物的析出，使固溶狀態的Cr局部貧化，於是便生成馬氏體組織。

在含有Ti和Nb的鋼中，在700℃和900℃回火後，均出現脆性。700℃回火脆性的發展是由於Cr碳化物析出的結果。900℃回火後，有Ti和Nb的碳化物析出，脆性發展較慢。含3%Mo以下的鋼，在800~900℃回火後，將促使脆性發展。

2. 請問老師，增加鋼材的冷脆性，是指鋼材脆性臨界溫度升高還是降低

是升高。
鋼材低溫下會變脆。增加冷脆性就是在相對較高的溫度下變脆。

3. 鋼材的低溫冷脆性是怎麼一回事

低溫冷脆性指隨著溫度的降低，金屬材料強度有所增加，而韌性下降這一種現象的稱呼。材料的沖擊吸收功隨溫度降低而降低，當試驗溫度低於Tk(韌脆臨界轉變溫度)時，沖擊吸收功明顯下降，材料由韌性狀態變為脆性狀態，這種現象稱為低溫脆性。

材料由延性破壞轉變到脆性破壞的上限溫度稱為韌脆轉變溫度。為防止發生低溫脆性破壞，鋼材的最低允許工作溫度就應高於韌脆轉變溫度的上限。

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溫度是影響金屬材料和工程結構斷裂方式的重要因素之一。許多斷裂事故發生在低溫。這是由於溫度對工程上廣泛使用的低中強度結構鋼和鑄鐵的性能影響很大，隨著溫度的降低，鋼的屈服強度增加韌度降低。體心立方金屬存在脆性轉變溫度是其脆性特點之一。

隨著溫度降低，在某一溫度范圍內，缺口沖擊試樣的斷裂形式由韌性斷裂轉變為脆性斷裂，這種斷裂形式的轉變，通常用一個特定的轉變溫度來表示，該轉變溫度在一定意義上表徵了材料抵抗低溫脆性斷裂的能力。

這種隨溫度降低材料由韌性向脆性轉變的現象稱做低溫脆性或冷脆，發生脆性轉變的溫度稱為脆性轉變溫度。工程構件的工作溫度必須在脆性轉變溫度以上，以防止發生脆性斷裂。

並不是所有的金屬材料都具有低溫脆性。只有以體心立方金屬為基的冷脆金屬才具有明顯的低溫脆性，如中低強度鋼和鋅等。而面心立方金屬，如鋁等，沒有明顯的低溫脆性。

4. 影響鋼材沖擊的因素是什麼鋼材的冷脆性，脆性臨界溫度是多少

鋼材的化學成分、內在缺陷、加工工藝及環境溫度都會影響鋼材的沖擊韌性。

沖擊韌性隨溫度的降低而下降，其規律是開始時下降較平緩，當達到一定溫度范圍時，沖擊韌性會突然下降很多而呈脆性，這種脆性稱為鋼材的冷脆性。此時的溫度稱為脆性臨界溫度。

鋼材的脆性臨界溫度數值愈低，說明鋼材的低溫沖擊性能愈好。所以在負溫下使用的結構，應當選用脆性臨界溫度較工作溫度低的鋼材。

5. 什麼叫鋼材的低溫冷脆性求解答

低溫冷脆性是指鋼在低溫狀態下由韌性轉化為脆性進而發生破壞的現象。影響低溫脆性的因素很多,它不僅取決於晶格類型,還受材料的成分、組織等因素的影響.分別討論材料成分、晶粒尺寸、顯微組織對低溫脆性轉變溫度的影響。可以從兩個方面來解釋：宏觀上材料的斷裂強度與屈服強度與溫度有關系，對稱度低的金屬這個特點就更明顯，一般是材料的斷裂強度隨溫度的降低而減小，屈服強度會增加。這兩個函數在脆韌轉變溫度處相交，在這個溫度以下材料的屈服強度比斷裂強度大，因此材料在受力時還未發生屈服便斷裂了，材料顯示脆性。
從微觀機制來看低溫脆性與位錯在晶體點陣中運動的阻力有關，阻力增大，則材料屈服強度也相應增加，因為材料在塑性變形時主要依靠位錯運動來完成的。對對稱性低的金屬，合金而言，溫度降低位錯運動的點陣阻力增加，原子熱激活能力下降。因此材料屈服強度增加。
影響材料脆韌轉變的因素有：
1．晶體結構，對稱性低的體心立方以及密排六方金屬，合金轉變溫度高，材料脆性斷裂趨勢明顯，塑性差；
2．化學成分，能夠使材料硬度，強度提高的雜質或者合金元素都會引起材料塑性和韌性變差，材料脆性提高；
3．顯微組織，顯微組織包含以下幾個方面的影響：晶粒大小，細化晶粒可以同時提高材料的強度和塑性，韌性。細化晶粒提高材料韌性原因為,細化晶粒可以使基體變形更加均勻，晶界增多可以有效的阻止裂紋的擴張，因塑性變形引起的位錯的塞積因晶界面積很大也不會很大，可以防止裂紋的產生；金相組織；
4．溫度的影響：溫度影響晶體中存在的雜質原子的熱激活擴散過程，定扎位錯原子氣團的形成會使得材料塑性變差。
5．載入速度的影響：提高載入速度如同降低材料的溫度，使得材料塑性變差，脆化溫度升高。
6．試樣形狀以及尺寸的影響。

6. 什麼叫鋼材的低溫冷脆性求解答

鋼材的破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種。
脆性破壞：載入後，無明顯變形，因此破壞前無預兆，斷裂時斷口平齊，呈有光澤的晶粒狀。脆性破壞危險性大。
影響脆性破壞的因素
1.化學成分
2.冶金缺陷（偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層）
3.溫度（熱脆、低溫冷脆）
4.冷作硬化
5.時效硬化
6.應力集中
7.同號三向主應力狀態1 )鋼材質量差、厚度大：鋼材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量過高,晶粒較粗,夾雜物等冶金缺陷嚴重,韌性差等；較厚的鋼材輥軋次數較少，材質差、韌性低，可能存在較多的冶金缺陷。
(2) 結構或構件構造不合理：孔洞、缺口或截面改變急劇或布置不當等使應力集中嚴重。
(3) 製造安裝質量差：焊接、安裝工藝不合理,焊縫交錯,焊接缺陷大,殘余應力嚴重；冷加工引起的應變硬化和隨後出現的應變時效使鋼材變脆。
(4) 結構受有較大動力荷載或反復荷載作用：但荷載在結構上作用速度很快時（如吊車行進時由於軌縫處高差而造成對吊車梁的沖擊作用和地震作用等），材料的應力-應變特性就要發生很大的改變。隨著加荷速度增大,屈服點將提高而韌性降低。特別是和缺陷、應力集中、低溫等因素同時作用時,材料的脆性將顯著增加。
（5）在較低環境溫度下工作：當溫度從常溫開始下降肘,材料的缺口韌性將隨之降低,材料逐漸變脆。這種性質稱為低溫冷脆。不同的鋼種,向脆性轉化的溫度並不相同。同一種材料,也會由於缺口形狀的尖銳程度不同,而在不同溫度下發生脆性斷裂。
為了防止鋼材的脆性斷裂，可以從以下幾個方面著手：
1、裂紋
當焊接結構的板厚較大時（大於25mm），如果含碳量高，連接內部有約束作用，焊肉外形不適當，或冷卻過快，都有可能在焊後出現裂紋，從而產生斷裂破壞。針對這個問題，把碳控制在0.22%左右，同時在焊接工藝上增加預熱措施使焊縫冷卻緩慢，解決了斷裂問題。
焊縫冷卻時收縮作用受到約束，有可能促使它出現裂紋。措施是：在兩板之間墊上軟鋼絲留出縫隙，焊縫有收縮餘地，裂紋就不會出現。
把角焊縫的表面作成凹形，有利於緩和應力集中。凹形表面的焊縫，焊後比凸形的容易開裂，原因是凹形縫的表面有較大的收縮拉應力，並且在45°截面上焊縫厚度最小。凸形縫表面拉力不大，而45°截面又有所增強，情況要好的多。在凹形焊縫開裂的條件下，改用凸形焊縫，就不再開裂。
2、應力
考察斷裂問題時，應力 是構件的實際應力，它不僅和荷載的大小有關，也和構造形狀及施焊條件有關。幾何形狀和尺寸的突然變化造成應力集中，使局部應力增高，對脆性破壞最為危險。施焊過程造成構件內的殘余拉應力，也是不利的。因此，避免焊縫過於集中和避免截面突然變化，都有助於防止脆性斷裂。
3、材料選用
為了防止脆性斷裂，結構的材料應該具有一定的韌性。材料斷裂時吸收的能量和溫度有密切關系。吸收的能量可以劃分為三個區域，即變形是塑性的、彈塑性的和彈性的。要求材料的韌性不低於彈性，以避免出現完全脆性的斷裂，也沒有必要高於彈塑性，對鋼材要求太高，必然會提高造價。鋼材的厚度對它的韌性也有影響。厚鋼板的韌性低於薄鋼板。
4、構造細部
發生脆性斷裂的原因是存在和焊縫相交的構造縫隙，或相當於構造縫隙的未透焊縫。構造焊縫相當於狹長的裂紋，造成高度的應力集中，焊縫則造成高額殘余拉應力並使近旁金屬因熱塑變形而時效硬化，提高脆性。低溫地區結構的構造細部應該保證焊縫能夠焊透。因此，設計時必須注意焊縫的施工條件，以保證施焊方便，能夠焊透

7. 鋼材的冷脆性大好還是低好

冷脆性復金屬材料在低溫制下呈現的沖擊值明顯降低的現象。大多是含磷元素高引起，象當年泰坦尼克號沉船事件，後來有人分析是制船鋼板冷脆性引起的。 另外碳也能增加鋼的冷脆性和時效敏感性，使鐵的可塑性和抗沖擊性降低。

肯定是冷脆性越低越好啊

8. 鋼材的熱脆性,冷脆性與成分的關系

熱脆是由於硫的影響，冷脆是由於磷的影響。

硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的雜質。在固態下，硫在鐵中的溶解度極小，而是以FeS的形態存在於鋼中。由於FeS的塑性差，使含硫較多的鋼脆性較大。

當鋼加熱到約1200℃進行熱壓力加工時，晶界上的共晶體已溶化，晶粒間結合被破壞，使鋼材在加工過程中沿晶界開裂，這種現象稱為熱脆性。

磷由生鐵帶入鋼中，在一般情況下，鋼中的磷能全部溶於鐵素體中。磷有強烈的固溶強化作用，使鋼的強度、硬度增加，但塑性、韌性則顯著降低。這種脆化現象在低溫時更為嚴重，故稱為冷脆。

鋼的沖擊韌性在高溫和應力長期作用下產生下降的現象稱為熱脆性，幾乎所有情況下，溫度愈高、高溫和應力作用時間越長，鋼的熱脆性也就越顯著。反之，鋼的沖擊韌性在低溫下產生下降的現象稱為冷脆性。在一般情況下，溫度越低韌性下降就明顯。

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不同用途的鋼材類型

1、結構鋼

建築及工程用結構鋼簡稱建造用鋼，它是指用於建築、橋梁、船舶、鍋爐或其他工程上製作金屬結構件的鋼。如碳素結構鋼、低合金鋼、鋼筋鋼等。

機械製造用結構鋼是指用於製造機械設備上結構零件的鋼。這類鋼基本上都是優質鋼或高級優質鋼，主要有優質碳素結構鋼、合金結構鋼、易切結構鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼等

2、工具鋼

一般用於製造各種工具，如碳素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼等。按用途又可分為刃具鋼、模具鋼、量具鋼。

3、特殊鋼

具有特殊性能的鋼，如不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、高電阻合金、耐磨鋼、磁鋼等。

4、專業用鋼

這是指各個工業部門專業用途的鋼，如汽車用鋼、農機用鋼、航空用鋼、化工機械用鋼、鍋爐用鋼、電工用鋼、焊條用鋼等。

9. 什麼是鋼材的軟化和冷脆

這兩詞都是金屬學范疇內的用語；
金屬軟化是指金屬在人為的，或因使用過程中，失去是原來的硬度，變軟了。
以鋼材為例，多數情況下是鋼材受熱後，冷卻緩慢造成的。如機器的軸沒有供好油等原因，摩擦使溫度升的很高，泠下來後軸就不如以前硬了。也就是說軟化了。
有些金屬，溫度越低，變是越脆，同樣一個工件不易變彎，而容易斷裂，人們管這種現象叫冷脆，
這些現象
的出現多數是金屬內部的晶體，或分子的相對位置發生的變化，不同對象都有一套科學理論給以明確解釋。

10. 鋼材的低溫冷脆性是怎麼一回事

1．熱脆-硫的影響 硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的雜質。在固態下，硫在鐵中的溶解度極小，而是以FeS的形態存在於鋼中。由於FeS的塑性差，使含硫較多的鋼脆性較大。更嚴重的是，FeS與Fe可形成低熔點（985℃）的共晶體，分布在奧氏體的晶界上。當鋼加熱到約1200℃進行熱壓力加工時，晶界上的共晶體已溶化，晶粒間結合被破壞，使鋼材在加工過程中沿晶界開裂，這種現象稱為熱脆性。為了消除硫的有害作用，必須增加鋼中含錳量。錳與硫優先形成高熔點（1620℃）的硫化錳，並呈粒狀分布在晶粒內，它在高溫下具有一定塑造性，從而避免了熱脆性。硫化物是非金屬夾雜物，會降低鋼的機械性能，並在軋制過程中形成熱加工纖維組織。因此，通常情況下，硫是有害的雜質。在鋼中要嚴格限制硫的含量。但含硫量較多的鋼，可形成較多的MnS，在切削加工中，MnS能起斷屑作用，可改善鋼的切削加工性，這是硫有利的一面。 2．冷脆---磷的影響 磷由生鐵帶入鋼中，在一般情況下，鋼中的磷能全部溶於鐵素體中。磷有強烈的固溶強化作用，使鋼的強度、硬度增加，但塑性、韌性則顯著降低。這種脆化現象在低溫時更為嚴重，故稱為冷脆。一般希望冷脆轉變溫度低於工件的工作溫度，以免發生冷脆。而磷在結晶過程中，由於容易產生晶內偏析，使局部地區含磷量偏高，導致冷脆轉變溫度升高，從而發生冷脆。冷脆對在高寒地帶和其它低溫條件下工作的結構件具有嚴重的危害性，此外，磷的偏析還使鋼材在熱軋後形成帶狀組織。因此，通常情況下，磷也是有害的雜質。在鋼中也要嚴格控制磷的含量。但含磷量較多時，由於脆性較大，在製造炮彈鋼以及改善鋼的切削加工性方面則是有利的。