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T型钢的断裂失效分析与预防措施T型钢是一种常用的结构钢材，广泛应用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
然而，由于工作条件的复杂性和长期使用的影响，T型钢在一些情况下可能会出现断裂失效的问题，严重影响结构的安全性和可靠性。
因此，对T型钢的断裂失效进行分析，并采取相应的预防措施，具有重要的意义。
首先，我们来分析T型钢的断裂失效原因。
T型钢在工作过程中会承受不同方向的荷载，特别是垂直方向的拉力和剪力。
因此，断裂失效主要表现为拉断、屈曲和剪断失效。
拉断失效是指在受到垂直拉力作用下，T型钢断裂。
这往往是由于材料的强度不足或结构中存在缺陷导致的。
在生产过程中，应确保选用高强度、高质量的T型钢材料，并在设计和制造过程中进行严格的质量控制，以减少缺陷和强度不足的可能性。
屈曲失效是指在受到压力作用下，T型钢发生屈曲。
屈曲失效是由于材料刚度不足或远小于设计要求，或结构中存在缺陷等原因导致的。
为了避免屈曲失效，设计和制造过程中应确保T型钢的刚度满足设计要求，并进行适当的质量控制。
另外，合理的荷载分配和支撑结构也是预防屈曲失效的重要因素。
剪断失效是指在受到剪切力作用下，T型钢发生断裂。
剪断失效往往是由于材料的强度不足或结构中存在缺陷导致的。
为了预防剪断失效，需要在设计和制造过程中，选择高强度的T型钢材料，并进行合理的荷载分配和支撑结构设计。
此外，还应加强对T型钢的检测和监控，及时发现和处理可能导致剪断失效的缺陷。
除了断裂失效的分析，我们还需要采取一系列的预防措施来降低T型钢的断裂失效风险。
首先，需要加强对T型钢材料的选择和检测，确保选用高强度、高质量的材料。
在生产过程中，要严格控制材料的化学成分和力学性能，避免出现材料强度不足的情况。
其次，进行合理的设计和制造。
在设计过程中，需要合理计算和确定T型钢的强度和刚度，并充分考虑结构的荷载特性和工作环境，以确保结构的安全性和可靠性。
在制造过程中，要进行严格的质量控制，确保T型钢的尺寸精度和表面质量。
钢结构的材料损伤与断裂分析引言钢结构是一种常见的工程结构，广泛应用于大型建筑、桥梁、航空航天和海洋工程等领域。
随着使用时间的增加，钢结构可能会受到材料损伤和断裂影响，导致结构的失效。
因此，对钢结构的材料损伤与断裂进行分析是十分重要的，可帮助工程师评估结构的安全性、制定维修计划和改进设计。
本文将介绍钢结构材料损伤和断裂的常见原因，并探讨分析方法和预防措施。
材料损伤原因腐蚀钢结构在受到湿气、盐水或化学介质的长期作用下，会产生腐蚀现象。
腐蚀作用会使钢结构表面产生氧化物，并逐渐破坏材料的内部结构，导致强度降低或出现局部腐蚀。
疲劳钢结构在经过长期重复加载后，会出现疲劳现象。
疲劳裂纹通常从材料表面开始形成，并逐渐扩展到内部。
如果这些裂纹未能及时检测和修复，可能导致严重的断裂事故。
高温高温环境下，钢结构的强度和刚度会发生变化。
超过临界温度时，钢结构会出现软化和失稳现象，导致结构崩溃。
负荷超载钢结构在设计阶段考虑的荷载和实际使用中承受的荷载可能存在差异。
长期超载会使钢结构的应力超过承载能力，从而引发材料损伤和断裂。
分析方法静态分析钢结构的静态分析通常通过有限元分析（Finite Element Analysis, FEA）来进行。
在分析过程中，将结构划分为小的有限元，并利用数学模型和计算方法求解结构的应力和变形。
根据材料的物理性质和损伤模型，可以预测结构在不同荷载条件下的损伤和破坏行为。
动力学分析动力学分析可以帮助工程师理解结构在动态荷载下的行为。
通过数学模型和计算方法，可以预测结构在地震、风载和爆炸等荷载作用下的响应，从而判断结构是否存在损伤和断裂的风险。
检测与监测定期的检测和监测是预防和识别钢结构损伤与断裂的关键。
常用的方法包括超声波检测、磁粉检测和视觉检测等。
这些方法可以帮助工程师发现结构中的裂纹、腐蚀和其他损伤，及时采取修复措施。
预防与维修为了预防钢结构发生材料损伤和断裂，以下措施可以采取：1.选择合适的防腐涂层，以防止腐蚀现象的发生。
含碳量高的钢材容易断裂原因分析含碳量高的棒材容易发生断裂，如45#钢做的轴，使用时间不长。
从断裂后部件上取样，进行金相分析，往往找不到产生的原因，就算牵强附会找到了一些原因，也不是实际的原因。
为了确保更高的强度，还必须在钢中添加碳，随之就会析出铁碳化物。
从电化学的观点来看，铁碳化物发挥了阴极作用，加快了基体周边的阳极溶解反应。
在显微组织内的铁碳化物体积分数的增大还归因于碳化物的低氢超电压特性。
钢材表面易于产生并吸附氢，氢原子向钢材内部渗入的同时，氢的体积分数就可能会增加，最终使得材料的抗氢脆性能显著降低。
高强钢材耐腐蚀性和抗氢脆性的显著降低不仅有害于钢材的性能，还会极大地限制钢材的应用。
如钢材暴露于氯化物等各种腐蚀环境中，在应力作用下，可能出现的应力腐蚀开裂（SCC）现象就会对材料安全性造成严重的威胁。
碳含量越高，氢扩散系数减小，氢溶解度增大。
学者Chan 曾经提出，析出物（作为氢原子的陷阱位置）、电位、空孔等各种晶格缺陷与碳含量成正比，碳含量增大，就会抑制氢扩散，因此氢扩散系数也较低。
由于碳含量与氢溶解度成正比关系，作为氢原子陷阱的碳化物，体积分数越大，钢材内部的氢扩散系数越小，氢溶解度增大，氢溶解度也包含了有关扩散性氢的信息，因而氢脆敏感性最高。
随着碳含量的增加，氢原子的扩散系数减小，表面氢浓度增大，这是因为钢材表面的氢超电压下降所致。
从动电压极化试验结果来看，试样的碳含量越高，酸性环境中就易于发生阴极还原反应（氢生成反应）以及阳极溶解反应。
与具有低氢超电压的周边基体进行比较，碳化物发挥了阴极的作用，其体积分数增大。
根据电化学氢渗透试验结果，试样内的碳含量和碳化物的体积分数越大，氢原子的扩散系数就越小，溶解度增大。
随着碳含量的增加，抗氢脆性也会降低。
慢应变速率拉伸试验证实，碳含量越大，抗应力腐蚀开裂性能也会降低。
与碳化物的体积分数成正比，随着氢还原反应及向试样内部渗透的氢注入量增加，就会发生阳极溶解反应，也会加快形成滑移带。
钢筋脆断产生的原因及控制措施造成钢筋脆断的原因大致可分为三类：1、钢坯中的夹杂物和气孔；2、铸坯本身有缺陷；3、金相组织有问题。
其产生原因及控制措施如下：一、钢坯中的夹杂物和气孔夹杂物分为外来夹杂和内生夹杂两种。
1、外来夹杂的来源有：涂料掉块、侵入式水口掉头、卷渣、中包结瘤引流；1.1涂料掉块产生原因：1、涂料质量差；2、超出正常使用寿命；3、涂料包修砌质量不过关；控制措施：1、督促使用质量符合要求的涂料；2、严格按规定控制涂料包使用时间，不得超时使用；3、加强修砌操作和管理，保证修砌质量；加强使用前的检查和确认。
1.2侵入式水口掉头产生原因：1、水口耐材耐侵蚀性能差；2、超出正常使用寿命；3、水口在搬运中被碰伤；4、铝碳质水口在烘烤时受热不均匀；5、烘烤时间不够。
控制措施：1、使用质量符合要求的水口；2、严格按规定控制水口使用时间，不得超时使用；3、加强搬运过程中的管理，避免被碰伤；4、改进水口烘烤器使其受热均匀；5、加强水口烘烤的管理，必须烘够规定的时间才能使用。
1.3卷渣产生原因：1、中包液面控制过低；2、浇钢时未及时捞出渣圈；3、结晶器液面控制波动过大；4、结晶器保护渣加入不当。
控制措施：1、严格控制中包液面，不得低于300mm；2、及时捞渣圈；3、稳定拉速，不得波动太大；4、加强塞棒控流操作；5、规范结晶器保护渣加入。
1.4中包结瘤引流产生原因：1、中包液面控制过低导致中包温度过低；2、温度测高，拉速过低；3、钢包到站温度过低； 5、中包调温过猛，调温废钢块度过大；4、钢水中的夹杂物聚集长大堵塞水口。
控制措施：1、严格控制中包液面；2、规范测温操作，注意拉速与温度的匹配；3、严格控制冶炼钢包调温和终点温度；4、规范调温操作，使用符合规定块度的调温废钢；5、保证吹氩时间，严格执行脱氧合金化制度。
2、内生夹杂的来源有：吹氩时间不够、中包烧氧。
2.1吹氩时间不够产生原因：1、单炉生产或重叠生产中转炉产生的突发事故(氧枪漏水、炉开漏水等)；2、终点温度控制低导致出钢后大包钢水温度低；3、钢包包况异常未及时通知炉前导致温降大；4、连铸拉速控制过快导致冶炼钢水跟不上。
钢材韧性及断裂原因用于各行业的钢材品种达数千种之多。
每种钢材都因不同的性能、化学成分或合金种类和含量而具有不同的商品名称。
虽然断裂韧性值大大方便了每种钢的选择，然而这些参数很难适用于所有钢材。
主要原因有：第一，因为在钢的冶炼时需加入一定数量的某种或多种合金元素，成材后再经简单热处理便可获得不同的显微组织，从而改变了钢的原有性能；第二，因为炼钢和浇注过程中产生的缺陷，特别是集中缺陷（如气孔、夹杂等）在轧制时极其敏感，并且在同一化学成分钢的不同炉次之间，甚至在同一钢坯的不同部位发生不同的改变，从而影响钢材的质量。
由于钢材韧性主要取决于显微结构和缺陷的分散（严防集中缺陷）度，而不是化学成分。
所以，经热处理后韧性会发生很大变化。
要深入探究钢材性能及其断裂原因，还需掌握物理冶金学和显微组织与钢材韧性的关系。
1.铁素体-珠光体钢断裂铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数。
它们通常是含碳量在0.05%～0.20%之间的铁-碳和为提高屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金。
铁素体-珠光体的显微组织由BBC铁（铁素体）、0.01%C、可溶合金和Fe3C组成。
在碳含量很低的碳钢中，渗碳体颗粒（碳化物）停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中。
但当碳含量高于0.02%时，绝大多数的Fe3C形成具有某些铁素体的片状结构，而称为珠光体，同时趋向于作为“晶粒”和球结（晶界析出物）分散在铁素体基体中。
含碳量在0.10%～0.20%的低碳钢显微组织中，珠光体含量占10%～25%。
尽管珠光体颗粒很坚硬，但却能非常广泛地分散在铁素体基体上，并且围绕铁素体轻松地变形。
通常，铁素体的晶粒尺寸会随着珠光体含量的增加而减小。
因为珠光体球结的形成和转化会妨碍铁素体晶粒长大。
因此，珠光体会通过升高d-1/2（d为晶粒平均直径）而间接升高拉伸屈服应力δy。
从断裂分析的观点看，在低碳钢中有两种含碳量范围的钢，其性能令人关注。
一是含碳量在0.03%以下，碳以珠光体球结的形式存在，对钢的韧性影响较小；二是含碳量较高时，以球光体形式直接影响韧性和夏比曲线。
钢材内部裂纹
钢材的内部裂纹可能是由于多种原因引起的，这些原因可以包括制造过程中的缺陷、应力超载、热处理问题等。
以下是一些可能导致钢材内部裂纹的常见原因：
1．不均匀冷却：在热处理过程中，如果钢材不均匀冷却，可能导致内部应力集中，从而引起裂纹。
2．过快的冷却速度：快速冷却可能导致组织结构的不均匀性，增加内部应力，从而引发裂纹。
3．合金元素含量过高或过低：合金元素的含量不适当可能导致组织结构的异常，从而增加裂纹的风险。
4．不当的退火处理：不适当的退火条件可能导致晶粒的异常长大，使材料更加脆弱，容易发生裂纹。
5．金属中的夹杂物：金属中的夹杂物可能成为裂纹的起始点，特别是当夹杂物与金属基体的性质有较大差异时。
6．应力腐蚀裂纹：长时间暴露在有害环境中，结合应力的作用，可能引发应力腐蚀裂纹。
7．过度的机械加载：长时间或过度的机械加载可能导致应力积累，引起裂纹。
要解决钢材内部裂纹的问题，通常需要在制造和处理过程中采取适当的
措施，例如精确控制冷却速度、合理设计合金配比、优化退火工艺等。
同时，对于使用过程中的应力情况也需要注意，以防止过度的机械加载或应力腐蚀裂纹的发生。
金属材料的断裂行为分析金属材料在实际应用中经常面临着受力情况，而断裂行为是其中一个重要的因素。
本文将对金属材料的断裂行为进行分析，探讨其原因和影响因素。
一、断裂行为的定义金属材料的断裂行为指的是在外部作用力的作用下，材料发生断裂的过程。
断裂是材料失去载荷传递能力的结果，其破坏表现为断口形成。
二、断裂行为的原因1. 内部缺陷：金属材料内部可能存在各种缺陷，如气孔、夹杂物、晶界、位错等。
这些缺陷会集中应力，导致断裂的发生。
2. 外部影响：金属材料在使用过程中，承受着多种外部作用力，如拉伸、压缩、弯曲、挤压等。
这些作用力会引起金属的应力集中，进而导致断裂。
三、断裂行为的影响因素1. 材料的强度：金属材料的强度越高，其抵抗断裂的能力也就越强。
因此，金属的强度是断裂行为的一个重要影响因素。
2. 温度：温度对金属材料的断裂行为有着显著的影响。
在高温下，金属易于软化和熔化，从而导致断裂；而在低温下，金属脆性增加，也容易发生断裂。
3. 加载速率：加载速率是指外部作用力施加的速度。
在较高的加载速率下，金属材料容易发生动态断裂；而在较低的加载速率下，金属更容易发生静态断裂。
四、断裂行为的分析方法1. 断裂力学：通过断裂力学的理论和方法，可以定量分析金属材料的断裂行为。
其中，最常用的方法包括线弹性断裂力学、弹塑性断裂力学和韧性断裂力学。
2. 断口分析：通过观察金属材料的断口形貌，可以初步判断断裂的类型和原因。
常见的断口形貌有韧性断口、脆性断口等。
3. 数值模拟：利用有限元方法等数值模拟手段，可以模拟金属材料在受力下的断裂行为。
通过数值模拟可以更加准确地分析和预测金属材料的断裂行为。
五、断裂行为的应用对金属材料的断裂行为进行分析可以为材料的选用、设计和使用提供重要的依据。
通过了解材料的断裂性能，可以避免在实际应用中出现断裂导致的事故和损失。
六、结论金属材料的断裂行为是一个复杂而重要的问题。
内部缺陷和外部作用力是断裂行为的主要原因，而材料的强度、温度和加载速率是断裂行为的关键影响因素。
Q345B 钢板卷制开裂原因分析Q345B 钢板卷制开裂原因分析摘要：本文对Q345B 钢板卷制开裂的原因进行了深入的探讨，主要涉及材料的化学成分、热处理工艺、卷制工艺、设备设施、生产环境等方面。
通过对现有资料的搜集和分析，总结出了影响Q345B 钢板卷制开裂的主要因素，并提出了相应的防范和解决策略。
关键词：Q345B 钢板；卷制开裂；原因分析；防范策略一、引言Q345B 钢板作为一种常用的结构钢材料，广泛应用于建筑、桥梁、压力容器等领域。
在生产过程中，经常需要对Q345B 钢板进行卷制加工，以满足各种工程需求。
然而，卷制过程中常常会出现开裂缺陷，严重影响产品质量和生产效率。
因此，深入探讨Q345B 钢板卷制开裂的原因，对于提高产品质量、优化生产工艺具有重要意义。
二、Q345B 钢板卷制开裂的原因分析2.1材料的化学成分Q345B 钢板的化学成分对于其卷制性能具有直接影响。
如果钢材成分不符合标准或存在夹杂物和太大的晶粒等缺陷，就会导致卷制时易出现开裂。
例如，磷含量高于0.04%、硫含量高于0.05%的钢材，易在卷制过程中出现裂纹[1]。
因此，钢材的化学成分必须符合国家相关标准，严格控制各项指标。
2.2热处理工艺热处理工艺对于Q345B 钢板的组织、性能和卷制性能具有至关重要的作用。
如果热处理工艺不当，会引起钢板的硬度、韧性不均等问题，在卷制时易出现塑性变形不平衡的情况，从而导致开裂。
另外，过渡温度过高或过低会使钢材变质，热稳定性变差，容易出现脆性断裂。
因此，必须采用严格的热处理工艺，确保钢材的性能和组织稳定。
2.3卷制工艺卷制工艺是Q345B 钢板卷制过程中最为关键的因素之一。
不同的卷制方案和工艺参数对于卷制品质具有直接影响。
如果对卷制参数控制不当，如卷制速度过快、卷筒不平衡等，就会使得板材在卷制过程中出现轴向应力不均，从而引起开裂。
因此，应严格控制卷制参数，确保卷制过程的稳定性与均匀性。
2.4设备设施设备设施是Q345B 钢板卷制过程中的重要环节。
钢材折弯开裂的影响因素及改进措施钢材折弯时裂开这事儿，挺让人头疼的，不过咱们找到几个捣蛋鬼，再想几个治它们的招儿：
钢材本身太倔：有的钢材天生就硬邦邦的，不爱弯，一弯就裂。
解决嘛，就换个性格好点的钢材，或者给它来个热处理“按摩”，让它柔软些。
加工手法太粗暴：
折弯角度太急：就像给人突然来个急转弯，肯定不舒服，钢材也一样，得慢慢来，把折弯的弧度弄宽点。
边缘有毛刺，或者硬邦邦的一层：得用砂纸磨磨，把那些硬刺和硬壳去掉，这样它就不那么脆弱了。
钢材里面的“脏东西”：
硫、磷多了：这俩家伙多了，钢材就容易变脆。
得从源头控制，不让它们混进来太多。
夹杂的杂质：这些就像埋在钢材里的定时炸弹，得在炼钢时就把它们清理干净。
加工时的火候：
热处理没做好：就像做饭火候不对，钢材也会出问题。
得控制好冷却的速度，别急也别拖。
设计和操作上的讲究：
设计时多动动脑筋：提前规划好哪里弯，怎么弯，让钢材的潜力发挥出来。
操作时有技巧：先弯后剪，或者在容易裂的地方预先打个小洞减减压，都是好办法。
综上所述，要想让钢材听话，不折不裂，咱们得从钢材本身、加工方法、材料纯净度、热处理工艺，到设计和操作技巧，全方位照顾到。
这样，钢材就能乖乖弯成你想要的样子啦！。
不锈钢生锈腐蚀断裂的原因
不锈钢生锈、腐蚀和断裂的原因可能有以下几个方面：
1. 化学腐蚀：不锈钢主要是由铁、铬、镍等合金元素组成，其中铬的含量较高。
铬会与氧气结合形成一层致密的氧化铬膜，起到防止钢材进一步腐蚀的作用。
然而，当遭受一些强酸、强碱等化学物质的侵蚀时，氧化铬膜可能会被破坏，导致不锈钢发生腐蚀。
2. 空气中存在的污染物：不锈钢在潮湿的环境中，易受到空气中的氧气、水分和含有硫、氯等污染物的侵蚀。
尤其是在工业污染较为严重的地区，不锈钢的腐蚀速度可能更快。
3. 电化学腐蚀：如果不锈钢表面存在微小的缺陷，例如划痕、裂纹等，这些缺陷可能导致不锈钢在电化学条件下发生腐蚀。
例如，在存在电解质溶液中，不锈钢可能会发生电化学腐蚀。
4. 力学因素：不锈钢的断裂可能与力学因素有关，如应力过大、外力冲击等。
当不锈钢受到超过其承载能力的应力时，可能会发生断裂。
为了避免不锈钢的生锈、腐蚀和断裂问题，我们可以采取以下措施：
1. 注意环境：尽量避免将不锈钢暴露在潮湿、有酸碱性或含有污染物的环境中。
2. 定期清洁：定期清洁不锈钢表面，确保其表面干净，并使用适当的清洁剂。
3. 防护涂层：在一些特殊环境下，可以考虑给不锈钢表面添加一层防护涂层，增加其抗腐蚀性能。
4. 注意使用条件：在使用不锈钢制品时，要注意避免过大的应力和外力冲击，以防止不锈钢发生断裂。
总之，不锈钢的生锈、腐蚀和断裂问题是一个综合因素的结果，需要注意环境因素、化学因素、力学因素等，以保证不锈钢的使用寿命和安全性。
钢材断裂基本原因分析大全用于各行业的钢材品种达数千种之多。
每种钢材都因不同的性能、化学成分或合金种类和含量而具有不同的商品名称。
虽然断裂韧性值大大方便了每种钢的选择，然而这些参数很难适用于所有钢材。
主要原因有：第一，因为在钢的冶炼时需加入一定数量的某种或多种合金元素，成材后再经简单热处理便可获得不同的显微组织，从而改变了钢的原有性能；第二，因为炼钢和浇注过程中产生的缺陷，特别是集中缺陷（如气孔、夹杂等）在轧制时极其敏感，并且在同一化学成分钢的不同炉次之间，甚至在同一钢坯的不同部位发生不同的改变，从而影响钢材的质量。
由于钢材韧性主要取决于显微结构和缺陷的分散（严防集中缺陷）度，而不是化学成分。
所以，经热处理后韧性会发生很大变化。
要深入探究钢材性能及其断裂原因，还需掌握物理冶金学和显微组织与钢材韧性的关系。
1. 铁素体-珠光体钢断裂铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数。
它们通常是含碳量在0.05%～0.20%之间的铁-碳和为提高屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金。
铁素体-珠光体的显微组织由BBC铁（铁素体）、0.01%C、可溶合金和Fe3C 组成。
在碳含量很低的碳钢中，渗碳体颗粒（碳化物）停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中。
但当碳含量高于0.02%时，绝大多数的Fe3C形成具有某些铁素体的片状结构，而称为珠光体，同时趋向于作为“晶粒”和球结（晶界析出物）分散在铁素体基体中。
含碳量在0.10%～0.20%的低碳钢显微组织中，珠光体含量占10%～25%。
尽管珠光体颗粒很坚硬，但却能非常广泛地分散在铁素体基体上，并且围绕铁素体轻松地变形。
通常，铁素体的晶粒尺寸会随着珠光体含量的增加而减小。
因为珠光体球结的形成和转化会妨碍铁素体晶粒长大。
因此，珠光体会通过升高d-1/2（d为晶粒平均直径）而间接升高拉伸屈服应力δy。
从断裂分析的观点看，在低碳钢中有两种含碳量范围的钢，其性能令人关注。
一是，含碳量在0.03%以下，碳以珠光体球结的形式存在，对钢的韧性影响较小；二是，含碳量较高时，以球光体形式直接影响韧性和夏比曲线。
2. 处理工艺的影响实践得知，水淬火钢的冲击性能优于退火或正火钢的冲击性能，原因在于快冷阻止了渗碳体在晶界形成，并促使铁素体晶粒变细。
许多钢材是在热轧状态下销售，轧制条件对冲击性能有很大影响。
较低的终轧温度会降低冲击转变温度，增大冷却速度和促使铁素体晶粒变细，从而提高钢材韧性。
厚板因冷却速度比薄板慢，铁素体晶粒比薄板粗大。
所以，在同样的热处理条件下厚板比薄板更脆性。
因此，热轧后常用正火处理以改善钢板性能。
热轧也可生产各向异性钢和各种混合组织、珠光体带、夹杂晶界与轧制方向一致的定向韧性钢。
珠光体带和拉长后的夹杂粗大分散成鳞片状，对夏比转变温度范围低温处的缺口韧性有很大影响。
3. 铁素体-可溶合金元素的影响绝大多数合金元素加入低碳钢，是为了生产在某些环境温度下的固溶体硬化钢，提高晶格摩擦应力δi。
但目前还不能仅用公式预测较低屈服应力，除非已知晶粒尺寸。
虽然屈服应力的决定因素是正火温度和冷却速度，然而这种研究方法仍很重要，因为可以通过提高δi预测单个合金元素可降低韧性的范围。
铁素体钢的无塑性转变（NDT）温度和夏比转变温度的回归分析至今尚无报导，然而这些也仅限于加入单个合金元素对韧性影响的定性讨论。
以下就几种合金元素对钢性能的影响作简要介绍。
1）锰绝大多数的锰含量约为0.5%。
作为脱氧剂或固硫剂加入可防止钢的热裂。
在低碳钢中还有以下作用。
◆含碳量0.05%钢，空冷或炉冷后有降低晶粒边界渗碳体薄膜形成的趋势。
◆可稍减小铁素体晶粒尺寸。
◆可产生大量而细小的珠光体颗粒。
前两种作用说明NDT温度随着锰量的增加而降低，后两种作用会引起夏比曲线峰值更尖。
钢含碳量较高时，锰能显著降低约50%转变温度。
其原因可能是因珠光体量多，而不是渗碳体在边界的分布。
必须注意的是，如果钢的含碳量高于0.15%，高锰含量对正火钢的冲击性能影响起到了决定性作用。
因为钢的高淬透性引起奥氏体转变成脆性的上贝氏体，而不是铁素体或珠光体。
2）镍加入钢中的作用似锰，可改善铁-碳合金韧性。
其作用大小取决于含碳量和热处理。
在含碳量（约0.02%）很低的钢中，加入量达到2%就能防止热轧态和正火钢晶界渗碳体的形成，同时实质降低开始转变温度TS，升高夏比冲击曲线峰值。
进一步增加镍含量，改善冲击韧性效果则降低。
如果这时含碳量低至正火后无碳化物出现时，镍对转变温度的影响将变得很有限。
在含碳约0.10%的正火钢中加入镍，最大的好处是细化晶粒和降低游离氮含量，但其机理目前尚不清楚。
可能是由于镍作为奥氏体的稳定剂从而降低了奥氏体分解的温度。
3）磷在纯净的铁-磷合金中，由于铁素体晶界会发生磷偏析降低了抗拉强度Rm 而使晶粒之间脆化。
此外，由于磷还是铁素体的稳定剂。
所以，加入钢中将大大增加δi值和铁素体晶粒尺寸。
这些作用的综合将使磷成为极其有害的脆化剂，发生穿晶断裂。
4）硅钢中加硅是为了脱氧，同时有益于提高冲击性能。
如果钢中同时存在锰和铝，大部分硅在铁素体中溶解，同时通过固溶化硬化作用提高δi。
这种作用与加入硅提高冲击性能综合的结果是，在稳定晶粒尺寸的铁-碳合金中按重量百分比加入硅，使50%转变温度升高约44℃。
此外，硅与磷相似，是铁素铁的稳定剂，能促进铁素体晶粒长大。
按重量百分数计，硅加入正火钢中将提高平均能量转换温度约60℃。
5）铝以合金和脱氧剂的作用加入钢中有以下两方面的原因：第一，与溶体中的氮生成AlN，去除游离氮；第二，AlN的形成细化了铁素体晶粒。
这两种作用的结果是，每增加0.1%的铝，将使转变温度降低约40℃。
然而，当铝的加入量超过了需要，“固化”游离氮的作用将变弱。
6）氧钢中的氧会在晶界产生偏析导致铁合金晶间断裂。
钢中氧含量高至0.01%，断裂就会沿着脆化晶粒的晶界产生的连续通道发生。
即使钢中含氧量很低，也会使裂纹在晶界集中成核，然后穿晶扩散。
解决氧脆化问题的方法是，可加入脱氧剂碳、锰、硅、铝和锆，使其和氧结合生成氧化物颗粒，而将氧从晶界去除。
氧化物颗粒也是延迟铁素体生长和提高d-/2的有利物质。
4. 含碳量在0.3%～0.8%的影响亚共析钢的含碳量在0.3%～0.8%，先共析铁素体是连续相并首先在奥氏体晶界形成。
珠光体在奥氏体晶粒内形成，同时占显微组织的35%～100%。
此外，还有多种聚集组织在每一个奥氏体晶粒内形成，使珠光体成为多晶体。
由于珠光体强度比先共析铁素体高，所以限制了铁素体的流动，从而使钢的屈服强度和应变硬化率随着珠光体含碳量的增加而增加。
限制作用随硬化块数量增加，珠光体对先共析晶粒尺寸的细化而增强。
钢中有大量珠光体时，形变过程中会在低温和/或高应变率时形成微型解理裂纹。
虽然也有某些内部聚集组织断面，但断裂通道最初还是沿着解理面穿行。
所以，在铁素体片之间、相邻聚集组织中的铁素体晶粒内有某些择优取向。
5. 贝氏体钢断裂在含碳量为0.10%的低碳钢中加入0.05%钼和硼可优化通常发生在700～850℃奥氏体-铁素体转变，且不影响其后在450℃和675℃时奥氏体-贝氏体转变的动力学条件。
在大约525～675℃之间形成的贝氏体，通常称为“上贝氏体”；在450～525℃之间形成的称为“下贝氏体”。
两种组织均由针状铁素体和分散的碳化物组成。
当转变温度从675℃降至450℃时，未回火贝氏体的抗拉强度会从585MPa升高至1170MPa。
因为转变温度由合金元素含量决定，并间接影响屈服和抗拉强度。
这些钢获得的高强度是以下两种作用的结果：1）当转变温度降低时，贝氏体铁素体片尺寸不断细化。
2）在下贝氏体内精细的碳化物不断分散。
这些钢的断口特征在很大程度上取决于抗拉强度和转变温度。
有两种作用要注意：第一，一定的抗拉强度级别，回火下贝氏体的夏比冲击性能远远优于未回火的上贝氏体。
原因是在上贝氏体中，球光体内的解理小平面切割了若干贝氏体晶粒，决定断裂的主要尺寸是奥氏体晶粒尺寸。
在下贝氏体中，针状铁素体内的解理面未排成一直线，因此决定准解理断裂面是否断裂的主要特征是针状铁素体晶粒尺寸。
因为这里的针状铁素体晶粒尺寸仅为上贝氏体中的奥氏体晶粒尺寸的1/2。
所以，在同一强度级别，下贝氏体转变温度比上贝氏体低许多。
除了上面的原因之外是碳化物分布。
在上贝氏体中碳化物位于晶界沿线，并通过降低抗拉强度Rm增加脆性。
在回火的下贝氏体中，碳化物非常均匀地分布的铁素体中，同时通过限制解理裂纹以提高抗拉强度并促进球化珠光体细化。
第二，要注意的是未回火合金中转变温度与抗拉强度的变化。
在上贝氏体中，转变温度的降低会使针状铁素体尺寸细化同时升高延伸强度Rp0.2。
在下贝氏体中，为获得830MPa或更高的抗拉强度，也可通过降低转变温度提高强度的方法实现。
然而，因为上贝氏体的断口应力取决于奥氏体晶粒尺寸，而此时的碳化物颗粒尺寸已经很大，因此通过回火提高抗拉强度的作用很小。
6. 马氏体钢断裂碳或其它元素加入钢中可延迟奥氏体转变成铁素体和珠光体或贝氏体，同时奥氏体化后如果冷却速度足够快，通过剪切工艺奥氏体会变成马氏体而不需进行原子扩散。
理想的马氏体断裂应具有以下特征。
◆因为转变温度很低（200℃或更低），四面体铁素体或针状马氏体非常细。
◆因为通过剪切发生转变，奥氏体中的碳原子来不及扩散出晶体，使铁素体中的碳原子饱和从而使马氏体晶粒拉长导致晶格膨胀。
◆发生马氏体转变要超过一定的温度范围，因为初始生成的马氏体片给以后的奥氏体转变成马氏体增加阻力。
所以，转变后的结构是马氏体和残余奥氏体的混合结构。
为了保证钢的性能稳定，必须进行回火。
高碳（0.3%以上）马氏体，在以下范围内回火约1h，经历以下三个阶段。
1）温度达到约100℃时，马氏体某些过饱和碳沉淀并形成非常细小的ε-碳化物颗粒，分散于马氏体中而降低碳含量。
2）温度在100～300℃之间，任何残余奥氏体都可能转变成贝氏体和ε-碳化物。
3）在第3阶段回火中，大约200℃起取决于碳含量和合金成分。
当回火温度升至共析温度，碳化物沉淀变粗同时Rp0.2降低。
7.中强度钢（620MPa<Rp0.2<1240MPa）断裂除了消除应力提高冲击韧性之外，回火还有以下两种作用：第一，转变残余奥氏体。
残留奥氏体将在低温约30℃转变成韧性针状下贝氏体。
在较高的温度如600℃，残余奥氏体会转变成脆性的珠光体。
因此，钢在550～600℃进行第一次回火，在300℃进行第二次回火，以避免形成脆性珠光体，称这种回火制度为“二次回火”。
第二，增加弥散性碳化物含量（抗拉强度Rm增加），降低屈服强度。
如果升高回火温度，两者都将会引起冲击，转变回火范围降低。
因为显微组织变精细，在同样强度级别，将提高抗拉塑性。
回火脆性是可逆的。
