什么是钢材的冷脆性

⑴ 什么是冷脆性什么是热脆性是怎样产生的如何防止

冷脆性：金属材料来在自低温下呈现的脆性称为冷脆性 。因为磷具有强烈的固溶强化作用，而且磷在结晶过程中，容易产生晶内偏析，使局部含磷量增高，导致韧脆转变温度升高，从而发生冷脆。使钢的硬度，强度上升，而塑性、韧性下降。这种脆化现象在低温时更为严重，故称冷脆性。防止的方法是冶炼时严格控制磷的含量。

⑵ 什么是热脆性和冷脆性

硫在固态铁中溶解度极小，它能与铁形成低熔点（1190℃）的FeS。FeS+Fe共晶体的熔点回更低（989℃）。这种低熔点的共答晶体一般以离异共晶形式分布在晶界上。对钢进行热加工（锻造，轧制）时，加热温度常在1000℃以上，这时晶界上的FeS+Fe共晶熔化，导致热加工时钢的开裂。这种现象称为钢的“热脆，或红脆脆” 冷脆性：随着温度的降低，大多数钢材的强度有所增加，而韧性下降。金属材料在低温下呈现的脆性称为冷脆性。材料由延性破坏转变到脆性破坏的上限温度称为韧脆转变温度。为防止发生低温脆性破坏，钢材的最低允许工作温度就应高于韧脆转变温度的上限。 值得一提的是，具有面心立方晶格结构的奥氏体不会发生低温脆性，而体心立方晶格的铁素体会发生低温脆性。 钢材中磷含量的增加会显著增加钢材的冷脆性。

⑶ 钢材的热脆性,冷脆性与成分的关系

热脆是由于硫的影响，冷脆是由于磷的影响。

硫是由生铁及燃料带入钢中的杂质。在固态下，硫在铁中的溶解度极小，而是以FeS的形态存在于钢中。由于FeS的塑性差，使含硫较多的钢脆性较大。

当钢加热到约1200℃进行热压力加工时，晶界上的共晶体已溶化，晶粒间结合被破坏，使钢材在加工过程中沿晶界开裂，这种现象称为热脆性。

磷由生铁带入钢中，在一般情况下，钢中的磷能全部溶于铁素体中。磷有强烈的固溶强化作用，使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性则显著降低。这种脆化现象在低温时更为严重，故称为冷脆。

钢的冲击韧性在高温和应力长期作用下产生下降的现象称为热脆性，几乎所有情况下，温度愈高、高温和应力作用时间越长，钢的热脆性也就越显著。反之，钢的冲击韧性在低温下产生下降的现象称为冷脆性。在一般情况下，温度越低韧性下降就明显。

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不同用途的钢材类型

1、结构钢

建筑及工程用结构钢简称建造用钢，它是指用于建筑、桥梁、船舶、锅炉或其他工程上制作金属结构件的钢。如碳素结构钢、低合金钢、钢筋钢等。

机械制造用结构钢是指用于制造机械设备上结构零件的钢。这类钢基本上都是优质钢或高级优质钢，主要有优质碳素结构钢、合金结构钢、易切结构钢、弹簧钢、滚动轴承钢等

2、工具钢

一般用于制造各种工具，如碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。按用途又可分为刃具钢、模具钢、量具钢。

3、特殊钢

具有特殊性能的钢，如不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、高电阻合金、耐磨钢、磁钢等。

4、专业用钢

这是指各个工业部门专业用途的钢，如汽车用钢、农机用钢、航空用钢、化工机械用钢、锅炉用钢、电工用钢、焊条用钢等。

⑷ 钢材的低温冷脆性是怎么一回事

低温冷脆性指随着温度的降低，金属材料强度有所增加，而韧性下降这一种现象的称呼。材料的冲击吸收功随温度降低而降低，当试验温度低于Tk(韧脆临界转变温度)时，冲击吸收功明显下降，材料由韧性状态变为脆性状态，这种现象称为低温脆性。

材料由延性破坏转变到脆性破坏的上限温度称为韧脆转变温度。为防止发生低温脆性破坏，钢材的最低允许工作温度就应高于韧脆转变温度的上限。

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温度是影响金属材料和工程结构断裂方式的重要因素之一。许多断裂事故发生在低温。这是由于温度对工程上广泛使用的低中强度结构钢和铸铁的性能影响很大，随着温度的降低，钢的屈服强度增加韧度降低。体心立方金属存在脆性转变温度是其脆性特点之一。

随着温度降低，在某一温度范围内，缺口冲击试样的断裂形式由韧性断裂转变为脆性断裂，这种断裂形式的转变，通常用一个特定的转变温度来表示，该转变温度在一定意义上表征了材料抵抗低温脆性断裂的能力。

这种随温度降低材料由韧性向脆性转变的现象称做低温脆性或冷脆，发生脆性转变的温度称为脆性转变温度。工程构件的工作温度必须在脆性转变温度以上，以防止发生脆性断裂。

并不是所有的金属材料都具有低温脆性。只有以体心立方金属为基的冷脆金属才具有明显的低温脆性，如中低强度钢和锌等。而面心立方金属，如铝等，没有明显的低温脆性。

⑸ 什么是钢的热脆性和冷脆性

1、钢的热脆性：

金属材料在高温短载作用下，金属材料的塑性增加；但在高温长时载荷作用下的金属材料冷却后，其塑性会显著降低，缺口敏感性增加，往往呈现脆性断裂现象。金属材料的这种特性称为热脆性。

2、钢的冷脆性：

随着温度的降低，大多数钢材的强度有所增加，而韧性下降。金属材料在低温下呈现的脆性称为冷脆性。材料由延性破坏转变到脆性破坏的上限温度称为韧脆转变温度。为防止发生低温脆性破坏，钢材的最低允许工作温度就应高于韧脆转变温度的上限。

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基本性质：

1、对于珠光体钢，当由于热脆性的产生而使冲击值降低时，其塑性和强度不发生变化。只是在个别情况下伸长率和断面收缩率同时减低。对于奥氏体钢，当由于热脆性的产生而使冲击值降低时，往往塑性也同时下降。

电站用钢处于高温、应力状态下工作，固溶体中碳化物、氮化物及金属间化合物，在热脆性敏感的钢中加速析出，从而加速热脆性发展。所以，有些钢经过时效处理后仍保持相当高的冲击值，而运行后出现热脆性的时间却大大提前，这就是因为应力和塑性变形加速热脆性发展的缘故。

珠光体钢产生热脆性的温度范围是400~500℃，碳素钢只有存在塑性应变的前提下才出现热脆性，Mn和Cr促使热脆性发展；Cu≤0.5%没有显著影响，Cu>0.5%加速热脆性发展；W、V等属于减缓热脆性发展的元素。退火钢热脆性发展速度快；淬火并高温回火钢热脆性发展速度慢。

2、奥氏体钢的热脆性：18—8不锈钢在500~850℃区间保温后，再在常温下试验，可发现其脆性的发展。随着钢中含碳量增高，脆性也加大。当回火温度为900℃左右时，脆性就更加严重。

延长回火保温时间，将有Cr的碳化物沿晶界析出，同样会引起脆化。在已脆化钢的组织中，已出现网状分布的马氏体组织。这种组织的出现，正是由于Cr碳化物的析出，使固溶状态的Cr局部贫化，于是便生成马氏体组织。

在含有Ti和Nb的钢中，在700℃和900℃回火后，均出现脆性。700℃回火脆性的发展是由于Cr碳化物析出的结果。900℃回火后，有Ti和Nb的碳化物析出，脆性发展较慢。含3%Mo以下的钢，在800~900℃回火后，将促使脆性发展。