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高强度钢淬火状态下延迟断裂特性的研究

发表时间：2015-12-01 11:01【大中小】

在制作高强度零部件时，如果是低碳钢，也有在淬火状态下进行使用的情况。

添加Si可以抑制氢的渗入，提高延迟断裂特性（这里指断裂时间）。在淬火状态下碳化物不会析出，作为氢的俘获位置只有位错和晶界，位错是根据X射线衍射的晶格畸变进行评价，晶界是根据晶粒度的测定，晶界面积的计算后进行评价。添加Si后，氢的俘获位置会减少，抑制了氢的渗入。在Si含量高的情况下，相变点会升高，因此要提高淬火温度。结果，原始奥氏体晶粒度会增大。虽然晶粒度增大到与高Si钢相同，但晶格畸变并没有相应减小，延迟断裂特性也没有大的变化。由此可以认为，影响淬火状态下的延迟断裂特性的主要因素是位错的减少因素大于晶界的减少因素。

另外，高强度零部件发生延迟断裂是静态负荷下的现象，但还必须考虑零部件受到反复的应力作用后的疲劳特性。当钢的强度高时，只要有微量的氢就可能发生断裂。由此可知氢会影响疲劳特性。众所周知，高强度钢会因夹杂物而发生疲劳断裂。根据对疲劳断裂面的详细观察发现，在夹杂物的周围存在着被称作ODA（光学黑暗区）的区域，它会因氢而产生断裂。

汽车用轴承是在高温高压状态下使用，润滑油及机油中的H发生反应后会渗入钢中，与钢的断裂有关系，因此要对润滑剂和钢材进行开发和改进。作为疲劳对象的零部件有很多，进行渗碳和高频淬火的零部件大部分是高强度钢，因此也有必要按照这种观点进行材料开发。