Page 77 - 理化检验-物理分册2022年第六期

路 丰, 等: 预应力钢丝用 YL82B 热轧盘条断裂原因

制方向分布的白亮色中心偏析带, 偏析带正好位于 时, 该处产生应力集中, 形成孔隙和裂纹, 最终导致
笔尖中心部位( 见图 11 )。这类中心偏析带一般与 盘条断裂。
盘条中心存在的磷、 铬、 锰元素的成分偏析有关。成 盘条心部存在成分偏析、 脆性马氏体及网状渗
分偏析部位的强度和硬度提高, 塑性和韧性降低, 在 碳体等是形成笔尖状断口的主要原因。
冷拔过程中, 偏析部位与正常基体间不协调的形变 1.2.4 斜状断口
导致偏析带产生孔隙, 孔隙扩展为裂纹后, 发生拉拔 在斜状断口及附近密集分布横裂纹部位取样,
断裂 [ 5 ] 。 经超声波清洗后, 在扫描电镜下观察, 断口裂纹源部
位为解理形貌( 见图 14 )。对横裂纹试样的表面形

貌进行观察, 横裂纹内存在大量 “ 疑似夹杂物”( 见
图 15 )。对试样横裂纹内的“ 疑似夹杂物” 进行能谱
分析, 可知其成分主要为氧、 锌、 磷、 钙、 铁元素等( 见
图 16 )。该夹杂物成分与盘条拉拔过程中使用润滑
粉的成分相近, 说明试样横裂纹内存在的夹杂物是
拉拔用的润滑粉, 而非原材料中的夹杂物。

图 11 笔尖状断口中心偏析带微观形貌
沿笔尖状断口试样中心线纵向剖开, 制成试样,
观察发现试样心部存在马氏体组织( 见图 12 ) 和网
状渗碳体( 见图 13 )。

图 14 斜状断口微观形貌

图 12 笔尖状断口中心马氏体组织微观形貌

图 15 横裂纹内夹杂物微观形貌

图 13 笔尖状断口中心网状渗碳体组织微观形貌
盘条心部马氏体组织属于高碳马氏体, 相对于
基体的索氏体组织, 其强度和硬度高, 延塑性低。在
随后的冷拔过程中, 不协调的形变导致马氏体区域
出现孔隙和裂纹, 并最终发生笔尖状断裂。 图 16 横裂纹夹杂物位置能谱分析
试样中心部位的网状渗碳体是高碳盘条中的有 将横裂纹试样沿中心纵向剖开, 发现试样表面

害组织。其为一种硬而脆的组织。在冷拔过程中, 有一层白亮带, 白亮带的厚度约为0.25mm , 横裂纹
由于网状渗碳体的束缚, 晶粒变形小, 在盘 条拉拔 分布在白亮带上( 见图 17 )。用显微硬度计对试样

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