冷間圧延鋼管が低温脆化する理由

冷間脆性（または低温脆化傾向）冷間圧延管使用時の靭性・脆性転移温度はTcで表されます。高純度の鉄 (0.01% C) の Tc は -100℃ であり、この温度以下では完全に脆い状態になります。冷間圧延精密光沢鋼管に含まれるほとんどの合金元素は、冷間圧延精密光沢鋼管の靭性脆化転移温度を上昇させ、冷間脆性の傾向を増大させます。冷間圧延精密光沢鋼管の破面は、室温以上で延性破壊が生じる場合はディンプル状の破面となり、低温で脆性破壊が生じる場合はへき開破壊となります。

冷間圧延されたブライトチューブが低温脆化する理由は次のとおりです。

(1) 変形時に転位源によって発生した転位が障害物（粒界や二次等価物など）に遮られると、局所応力が冷間圧延精密光沢鋼管の理論強度を超え、微小亀裂が発生します。

(2) いくつかの転位が積み重なり、粒界に微小亀裂が形成されます。

(3) 2 つの滑り帯の交差点での反応により、不動転位が発生します。% 26lt;010% 26gt、劈開面に沿って亀裂が入る可能性のあるくさび形の微小亀裂が存在します。

冷間圧延されたブライトチューブの冷間脆性に影響を与える要因には次のものがあります。

(1) 固溶強化元素。リンは靱性脆性転移温度をより強力に上昇させます。モリブデン、チタン、バナジウムもあります。含有量が少ないとその効果は大きくありませんが、含有量が多いと靱性脆性転移温度を上昇させる元素としては、ケイ素、クロム、銅などが挙げられます。靱性脆性転移温度を低下させる元素としてはニッケルが挙げられ、靱性脆性転移温度を最初に低下させてから上昇させる元素としてはマンガンが挙げられる。

(2) 第二相を構成する要素。第二相冷間圧延精密光沢鋼管の冷間脆性を高める最も重要な元素は炭素です。冷間圧延精密光沢鋼管中の炭素含有量が増加するにつれて、冷間圧延精密光沢鋼管中のパーライト含有量が増加する。平均して、パーライト体積が 1% 増加するごとに、靭性脆性転移温度は平均 2.2 ℃上昇します。

(3) フェライトパーライト鋼の脆性に及ぼす炭素含有量の影響。チタン、ニオブ、バナジウムなどの微小合金元素を添加すると、分散した窒化物または炭窒化物が形成され、冷間圧延された精密光沢鋼管の靭性脆化転移温度が上昇します。

(4) 結晶粒径は靱性脆性転移温度に影響し、結晶粒が粗大化すると靱性脆性転移温度は上昇する。結晶粒度を微細化することにより、冷間圧延された精密光沢鋼管の冷間脆性の傾向が軽減され、これは広く使用されている方法です。