由于冶金、加工、溫度、環(huán)境等因素使碳素鋼的塑性和韌性很低，在斷裂過(guò)程中無(wú)明顯塑性變形，斷裂時(shí)吸收的能量很低的性質(zhì)。聊城無(wú)縫鋼管碳素鋼脆性表現(xiàn)在熱加工過(guò)程中極易發(fā)生開(kāi)裂，或碳素鋼制件在使用過(guò)程中無(wú)明顯塑性變形，甚至在幾乎不發(fā)生塑性變形的情況下發(fā)生斷裂。自20世紀(jì)初以來(lái)，橋梁、船體、球形貯罐、石油化工合成容器、鍋爐導(dǎo)汽管、汽輪機(jī)葉片、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、炮管、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體等工程結(jié)構(gòu)件，聊城無(wú)縫鋼一再發(fā)生脆性斷裂事故。這些脆性斷裂事故與工程結(jié)構(gòu)件的大型化、結(jié)構(gòu)件截面的增厚、材料的高強(qiáng)度化和焊接結(jié)構(gòu)的采用有關(guān)。
聊城無(wú)縫鋼管對(duì)碳素鋼分類碳素鋼脆性，按產(chǎn)生原因、發(fā)生脆性時(shí)的現(xiàn)象等分為冷脆性、熱脆性、藍(lán)脆性、石墨脆性和氫脆性。線面介紹兩種脆性。
冷脆性 在低溫，磷含量較高的鋼塑性和韌性很低，容易引起脆性斷裂的性質(zhì)。磷引起冷脆性的原因是：(1)磷固溶在鐵素體中，降低鐵素體的塑性和韌性，增加鋼的脆性。(2)磷容易在鐵素體晶界上偏聚，降低晶界強(qiáng)度，引起脆性晶界斷裂。(3)磷在鐵素體中溶解度較大，室溫時(shí)達(dá)0.7％。但由于鋼中含有碳，碳溶入鐵素體中使磷在鐵素體中溶解度降低。并且，鋼水凝固時(shí)磷極易產(chǎn)生枝晶偏析。所以鋼中磷含量較高時(shí)，晶界上形成脆性磷化鐵薄膜，增加鋼的脆性。
熱脆性 硫含量較高，硫偏析嚴(yán)重的鋼，在熱加工時(shí)容易產(chǎn)生開(kāi)裂的性質(zhì)。硫在鐵中溶解度很小，在室溫幾乎不溶于鐵。但硫與鐵化合生成硫化鐵。鋼水凝固時(shí)形成了%26gamma;-Fe+FeS共晶體，其共晶溫度為989℃。鋼水中的氧與鐵化合生成氧化鐵，形成%26gamma;-Fe+FeS+FeO三元共晶體，其共晶溫度為940℃。鋼水凝固時(shí)形成的三元共晶體量很少，它分布在%26gamma;-Fe晶界上。在熱加工時(shí)低熔點(diǎn)的共晶體在%26gamma;-Fe晶界上處于熔融狀態(tài)，所以變形時(shí)發(fā)生開(kāi)裂。煉鋼時(shí)錳作為脫氧劑加入。聊城無(wú)縫鋼錳與硫的親和力比鐵與硫的親和力大，鋼中硫優(yōu)先與錳化合形成硫化錳，硫又與鐵化合生成硫化鐵，二者互相溶解而成為復(fù)合硫化物。其成分隨鋼中錳和硫含量比值而變化。隨鋼中錳和硫含量比值的增加，復(fù)合硫化物中硫化錳含量增加。硫化錳熔點(diǎn)很高(1620℃)，硫化錳含量高的復(fù)合硫化物的熔點(diǎn)也相當(dāng)高，聊城無(wú)縫鋼而且錳和硫含量比值高的鋼的三元共晶溫度也相當(dāng)高。所以不會(huì)發(fā)生三元共晶體熔化引起的熱脆性。為了防止聊城無(wú)縫鋼熱脆性，鋼中錳含量要控制在硫含量的5～10倍。這樣保證聊城無(wú)縫鋼管質(zhì)量的安全性。
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