고체 - 경도 증가를 위한 용액 강화

 

인은 탄소강에서 고용강화 역할을 할 수 있다. 인이 페라이트에 용해되면 페라이트 격자가 변형됩니다. 인 원자의 크기는 철 원자의 크기와 다르기 때문에 페라이트 격자에 들어간 후 철 원자의 규칙적인 배열을 방해하고 격자에 국부적인 변형을 유발합니다.

 

이러한 격자 왜곡은 전위의 이동을 방해합니다. 전위는 결정질 재료의 일반적인 결함이며 전위의 이동은 재료가 소성 변형을 일으키는 중요한 메커니즘입니다. 전위의 이동이 방해되면 재료는 외력의 작용에 의해 소성변형을 덜 받게 되어 경도가 증가하게 된다.

 

그러나 인의 고용강화 효과는 경도를 증가시킬 수 있지만 강의 인성을 크게 감소시키게 된다. 특히 저온 환경에서는 인에 의한 냉 취성 현상이 강의 성능을 저하시키게 됩니다.

 

경도 분포에 영향을 미치는 취성상 형성

 

인은 탄소강에서 부서지기 쉬운 상을 형성할 수도 있습니다. 결정립계에서 인은 분리되기 쉽습니다. 인 함량이 상대적으로 높으면 철 및 기타 원소와 부서지기 쉬운 화합물을 형성합니다. 이러한 취성상의 존재는 강철의 미세 구조를 변화시킵니다.

 

한편, 취성 상의 경도는 매트릭스의 경도와 다를 수 있으며, 이로 인해 재료 내부의 경도 분포가 균일하지 않게 됩니다. 취성상이 포함된 영역에서는 취성상의 특정 특성에 따라 경도가 국부적으로 증가하거나 감소할 수 있습니다.

 

반면, 이러한 취성상은 외력을 받을 때 균열의 원인이 되기 쉽습니다. 취성으로 인해 인성이 더 좋은 매트릭스와 같이 소성 변형을 통해 응력을 분산시킬 수 없습니다. 따라서 균열 전파 과정에서 재료의 전체 경도 테스트 결과에 영향을 미치고 낮은 응력 하에서 재료가 파손되어 재료가 견딜 수 있는 실제 경도 관련 성능이 저하될 수 있습니다.

 

경도에 대한 함량 제어의 포괄적인 영향

 

탄소강에서 인은 일반적으로 유해한 원소로 간주되어 일반적으로 그 함량을 낮은 수준(보통 0.045% 미만)으로 제어해야 합니다. 이 함량 범위 내에서 인이 경도에 미치는 영향은 상대적으로 작습니다.

 

인 함량이 특정 한도를 초과하면 경도에 대한 악영향(냉간 취성으로 인한 인성 감소, 취성 상으로 인한 균열 등)이 고용 강화로 인한 경도 증가 효과를 초과하게 됩니다. . 이때 재료의 종합적인 성능이 저하됩니다. 경도 분포가 균일하지 않을 뿐만 아니라 가공이나 사용 중에 손상되기 쉽습니다. 예를 들어, 경도와 인성을 모두 요구하는 일부 기계 부품을 제조할 때 인 함량이 너무 높으면 경도가 균일하지 않고 인성이 낮아 특정 외력을 가할 때 부품이 파손될 수 있습니다. 사용 요구 사항을 충족합니다.

 

 

 

 

 

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