Med den snabba utvecklingen av ingenjörsmaskiner, bilar och andra branscher, för att minska kostnaderna, förbättra viktminskningen och uppnå målen för energibesparing och konsumtionsminskning, undersöks lätta metoder för ingenjörsmaskiner och bilar i stor utsträckning hemma och utomlands. För att minimera utrustningsmassan är ett effektivt sätt att öka styrkanivån för slitstarka plattor. Under de senaste åren har de slitstöpa plattorna för ingenjörsmaskiner snabbt ökat från 500 ~ 600MPa till 800MPa, 1000MPa och till och med 1500MPa. När styrkan ökar ökar emellertid den försenade frakturkänsligheten hos slitbeständiga plattor också. Den höga väte-inducerade försenade sprickkänsligheten har blivit en viktig faktor som begränsar marknadsföring och applicering av höghållfast stålkvaliteter.
Väteinducerad försenad frakturfenomen med höghållfast slitstarka plattor
Försenat fraktur är ett fenomen där material plötsligt genomgår sprött misslyckande efter en viss tid under verkan av statisk stress. Det är resultatet av interaktionen mellan material-miljö-stress och är en form av väte-inducerad materialförsämring. Fenomenet för försenat fraktur orsakas av diffusion och ackumulering av väte inuti materialet till de delar där stressen är koncentrerad. Dessa delar där stressen koncentreras har ofta många defekter (atomgitterskyldigheter, hål, etc.). Väte diffunderar till dessa defekter, och vätejoner syntetiserar väte. Atomer, väteatomer syntetiserar ytterligare vätemolekyler, vilket kommer att generera enormt tryck. Detta tryck, den återstående spänningen inuti materialet och den yttre spänningen som uthålls av materialet i tjänsten utgör en resulterande kraft. När denna resulterande kraft överskrider materialets utbytesstyrka kommer det att orsaka sprickor.
Eftersom försenat fraktur ofta uppstår plötsligt när den applicerade stressnivån uthärda av materialet är betydligt lägre än dess avkastningsstyrka, är det oförutsägbart och leder ofta till allvarligare skador och konsekvenser. Med utvecklingen av slitstarka plattor med ultrahög styrka och den kontinuerliga utvidgningen av deras applikationsfält har fenomenet försenat fraktur fått större uppmärksamhet. Ta bildelar som ett exempel. Produkterna har komplexa former och stora deformationer. Biltillverkare, tillverkare av delar och materiella leverantörer ägnar mer uppmärksamhet på försenad sprickprestanda, och det har blivit ett av de materialprestanda certifieringsprojekt.
Faktorer som påverkar försenat frakturbeteende
Det försenade frakturbeteendet hos metallmaterial sker under gemensam verkan av material, miljö och stress och är nära besläktad med materialens, stressstillståndet och servicemiljön.
Påverkan av materiell styrka. Generellt sett, ju högre styrkan hos materialet, desto större är dess mottaglighet för försenad sprickor. Det tros i allmänhet att 1000MPA är en farlig nivå, det vill säga när draghållfastheten är lägre än 1000MPa, har den slitsträckta plattan relativt god motstånd mot försenad sprickbildning, men när materialstyrkan är större än 1000MPA är dess försenade sprickkänslighet högre.
Påverkan av legeringskomposition. Olika legeringselement kommer att ha olika effekter på materialets försenade sprickbeteende. Studien fann att när (Mn +0. 5Si+S+P) -innehållet i den slitsträckta plattan ökar den kritiska stressintensitetsfaktorn för väte-inducerad försenad sprickor av 4340-serien som slitstödande plattan minskar, vilket indikerar att dess sprickkänslighet gradvis ökar. hög. Detta beror på att segregeringen av C, S, P, Si, Mn och andra element i höghållfast slitstarka plattor kommer att främja absorptionen av väte i frätande miljöer, vilket ökar det väte-inducerade försenade sprickmottagligheten för materialet, vilket gör materialet mer hållbart under lägre stress. Fraktur uppstår när det är horisontellt. Element som Ti, V, MO, Ni, Nb, etc. kan förfina kornen, förbättra materialets seghet och minska segregeringen. Dessutom är de små utfällningarna bildade gynnsamma för bildandet av vätefällor, vilket minskar materialets försenade sprickkänslighet. Dessutom har vissa studier påpekat att tillsatsen av AL-element kan förbättra den väte-inducerade sprickkänsligheten hos manganinnehållande TWIP-slitbeständiga plattor.
