Spiegazione a livello microstrutturale

 

Da un punto di vista microstrutturale, quando il carbonio si dissolve nella ferrite per formare una soluzione solida interstiziale, all'aumentare del contenuto di carbonio aumenta il grado di distorsione reticolare della ferrite. Questa distorsione reticolare impedirà il movimento delle dislocazioni e il movimento delle dislocazioni è uno dei meccanismi importanti per la deformazione plastica dei materiali. Pertanto, maggiore è il contenuto di carbonio, più difficile sarà lo spostamento delle dislocazioni e peggiore sarà la duttilità del materiale.

 

Allo stesso tempo, un gran numero di fasi dure e fragili (come la cementite) causate da un elevato contenuto di carbonio causeranno una concentrazione di stress all'interfaccia di fase durante la deformazione del materiale. Quando la concentrazione dello stress raggiunge un certo livello, si innesca la generazione e la propagazione di cricche, causando la rottura del materiale con un grado di deformazione inferiore e riducendo la duttilità.

 

L'influenza di altri fattori su questa relazione

 

Influenza degli elementi leganti: l'acciaio al carbonio contiene spesso altri elementi leganti come manganese (Mn) e silicio (Si). Questi elementi di lega cambieranno il rapporto tra contenuto di carbonio e duttilità. Ad esempio, il manganese può affinare i grani in una certa misura e migliorare la duttilità dell'acciaio al carbonio. Se l'acciaio al carbonio contiene una quantità adeguata di manganese, anche se il contenuto di carbonio è relativamente elevato, la sua duttilità può essere migliore di quella dell'acciaio al carbonio con lo stesso contenuto di carbonio senza manganese.

 

Influenza dei processi di trattamento termico: diversi processi di trattamento termico influenzeranno anche la duttilità dell'acciaio al carbonio. Ad esempio, la duttilità dell'acciaio al carbonio dopo la tempra peggiora a causa della formazione della struttura martensitica. Tuttavia, dopo il trattamento di rinvenimento, la martensite si decompone e lo stress interno diminuisce, e la duttilità può essere ripristinata in una certa misura. Pertanto, anche per l'acciaio ad alto tenore di carbonio, attraverso adeguati processi di trattamento termico come la tempra, la sua duttilità può essere migliorata in una certa misura.

 

Influenza delle tecnologie di lavorazione: anche le tecnologie di lavorazione come la forgiatura e la laminazione modificheranno la microstruttura dell'acciaio al carbonio, influenzandone così la duttilità. Ad esempio, un ragionevole processo di forgiatura può affinare i grani dell'acciaio al carbonio e migliorare l'uniformità della struttura, migliorandone così la duttilità. Se la temperatura di forgiatura, il rapporto di forgiatura e altri parametri sono ben controllati durante il processo di forgiatura, anche l'acciaio al carbonio con un contenuto di carbonio relativamente elevato può ottenere una duttilità relativamente buona.

 

 

 

 

 

 

Grado	Proprietà meccanica
	Resistenza alla trazione (MPa)	Resistenza allo snervamento (MPa)	% Allungamento in 2 pollici (50 mm) min	Temperatura di prova d'impatto (gradi)
BV A550	400-520	235	22	20

 

 

 

 

 

 

 

 

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