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鋼鐵材料的時效性

【圣經 傳道書 第三章:Everything Has Its Time。For everything there is a season, and a time for every matter under the heaven。(萬事均有定時。凡事都有定期,天下萬物都有定時)】




“萬物終有時”,很多鋼鐵材料也會隨著庫存時間的延長展現出“時效”性。


何謂“時效”:白話來說,鋼板隨庫存時間延長,出現屈服和抗拉強度明顯上升的現象,沖壓時可能出現板面橘皮或斜條紋。


這種現象表現為:生產完畢后短時間內沖壓,表面光潔(精靈王子);庫存較長時間后沖壓,板面粗糙或斜條紋(甘道夫)。




顏值何在!此乃新陳代謝衰退?不,鋼界中稱之為“時效”。


深究其因,低碳鋼時效性乃鋼鐵材料中的游離間隙原子(主要是C、N)從中作梗。加上基材位錯、晶界乃為高能區,間隙原子有向高能區聚集的趨勢。間隙原子在庫存時間內長途奔波,大量聚集期間,鋼板就發生了室溫時效(也稱自然時效)。


鋼板在發生時效后沖壓,位錯、晶界被間隙原子擠住,難以動彈,變形不均,導致鋼板表面出現橘皮狀粗糙不平或斜條紋狀的“滑移線”。(詳細定義可查詢歐冶三寶之 — “缺陷通”)




在低碳鋼中增加Ti、Nb等合金元素與游離間隙原子(主要是C、N)合體,葬身熔爐,煉就IF鋼兩大寶劍之一:無時效。合體后降低了基體中游離C、N的含量。從而使鋼板的變形均勻,延年益壽~~~


業界爭論:

一般認為IF鋼無時效,沖壓后表面光整。但畢竟這只是一般認為,當IF鋼晶粒細化到~2μm以下時,鋼板屈服強度也會明顯提高,外力拉伸下,鋼板變形出現Luders帶,發生不連續屈服現象。但其原理仍存爭議,本君不敢定論,有待進一步研究。


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