時効の初期段階が靭性と可塑性に及ぼす影響

 

靭性の側面: NK/KB 鋼の時効プロセスの開始時に、時効プロセスが開始されると、合金元素が凝集し始め、原子クラスターまたは小さな析出物が形成されます。これらの微細構造の変化により、転位の移動がある程度妨げられます。材料が外部から衝撃を受けた場合、通常の滑り方法では転位による応力集中を緩和することが困難です。たとえば、150 - 200 度での時効の最初の 2 - 5 時間では、転位の動きがわずかに制限されるため、材料の靭性がわずかに低下する可能性があります。ただし、初期段階では沈殿物が大量に形成されていないため、通常、この減少は明らかではありません。

 

可塑性の側面: 老化の初期段階では、可塑性も同様の影響を受けます。転位の移動が妨げられるため、引張過程における材料の均一変形能力はある程度弱まります。たとえば、引張試験を実行すると、材料の伸びがわずかに減少する場合があり、これは材料の可塑性に影響が出始めていることを示しています。ただし、この段階では析出物のサイズが小さく、量も限られているため、塑性への影響は比較的小さいです。

 

時効の中間段階が靭性と可塑性に及ぼす影響

 

靭性の側面: 時効時間を約 5 - 15 時間 (具体的な時間は温度などの要因によって異なります) まで延長すると、中温時効プロセス (150 - 250 度) で析出物が成長し続け、徐々に一定の大きさに達します。析出物の分布が比較的均一であれば、NK/KB鋼の靱性はある程度維持される可能性があります。これは、析出物が均一に分布することで、微小亀裂の進展をある程度防ぐことができるためである。たとえば、200 - 230 度で約 10 時間時効処理を行った場合、材料の靭性は初期段階のように低下​​し続けることはありません。場合によっては、析出物とマトリックスの結合が良好であれば、靱性がわずかに増加することもあります。

 

可塑性の側面：時効中期では析出物が成長することで転位移動に対する抵抗がさらに増大する。引張プロセス中、材料の塑性変形能力は影響を受け続けます。たとえば、引張試験を実行すると、材料の降伏点は上昇する可能性がありますが、破断点伸びはさらに低下する可能性があり、これは材料の可塑性が低下したことを示しています。ただし、時効温度と時効時間を適切に制御し、析出物の成長と分布を比較的理想的な状態にできれば、塑性の低下をある程度制御することができます。

 

 

 

 

NK/KBの一般的な強度の化学組成
学年	要素最大値 (%)
	C	シ	ん	P	S	アル
NK/KB	0.21	0.50	2.5*C	0.035	0.035	-

 

 

 

 

 

 

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