与热镀工艺相关的脆性：氢脆、应变时效脆性和液态金属脆性。上一篇我们已经大概了解了氢脆，今天我们聊聊应变时效脆性。

应变时效脆性开裂案例

热度工艺时常发生各种各样问题，比如焊缝开裂、材料开裂等，很多人都不知道怎么回事，其实热度工艺也会导致开裂，因为热度时材料变得“脆弱”了。最典型的一种情况，就打孔的构件，在热镀锌时，钢材顺着打孔位置发生开裂：

这种顺着打孔位置或者钢材边缘部位，一到热镀锌时就开裂的情况就属于应变时效脆性开裂。

应变时效开裂成因

在镀锌过程中，发生应变时效断裂有两种可能的情况：

一、镀锌之前，必须“引入”应力。冲孔、开槽、剪切、剧烈弯曲等冷加工操作，都可能导致钢内部产生“应力“。如果在镀锌之前不进行应力释放处理，在镀锌的过程中，这些冷加工引入材料内部的应力，会转变成高的局部残余应力，并会导致应变时效脆性。

二，应变时效脆性也可能由钢中的夹杂物引起，例如在某些用于钢筋的品质较差的钢（例如地条钢），在加工现场折弯时发生的脆性断裂。

在较厚截面上的冲孔加工，对材料进行弯芯半径较小的弯曲或反复弯曲，都会导致钢的冷加工应力增加。如果一个部件由于应变时效脆性而开裂，这种开裂通常会直接在热镀后发生了，但对于钢筋，也可能会在施工现场发生，即使只是简单得搬运产生的应力，也足以使其发生应变时效脆性开裂。

钢在热镀完成后短时间即发生开裂现象，是应变时效脆性与氢脆的最大区别。

解决方案

有多种方法可以降低应变时效脆性的发生概率，但所有的方法实际是都是归结为：在热镀之前，降低钢中的残余应力。相关的方法包括：

1)弯曲半径应在截面厚度的3倍以上；

2)如果规定弯曲半径不得大于截面厚度的3倍，尽可能采用热弯曲；

3)在热镀之前，在 650-815°C之间退火。

当然还有其他方法也可以降低应变时效脆性。

应变时效脆性的原理

实际上，此处涉及两个概念，即应变时效，应变时效脆性。

应变时效：所谓“应变时效”，就是金属和合金在塑性变形时或塑性变形后所发生的时效过程。最常见的是变形后的时效，叫做“静态应变时效”(Static Strain Ageing,简称SSA)；而变形和时效同时发生的过程，则叫做“动态应变时效”(DynamicStrainAging，简称DSA)。

应变时效与冷加工过程中塑性变形导致的应变相关。

现在一般认为，应变时效，主要是由于金属固溶体中的间隙溶质原子(如钢中的C、N)向位错偏聚并使之钉扎而造成的。由于在应变时效时并无第二相的析出，也不会有C、N化合物的聚集长大，所以随着时效时间的延长，强化效应不会消失，这是应变时效与淬火时效的本质区别。

注：淬火时效是指金属材料在淬火时，由于快速冷却而形成过饱和固溶体，且该固溶体处于不平衡状态，溶质原子有自发析出的倾向，时效时，第二相的脱溶符合固态相变的阶次规则，即在平衡脱溶相出现之前，会出现一种或多种亚稳定结构。平衡脱溶相出现后弥散分布的第二相质点，起强化的作用从而导致材料力学性能强化，塑性韧性下降。

应变时效脆性：一般而言，应变时效在室温下进展十分缓慢，但是在温度为450-460℃之间时，时效会进行得特别快，而这个温度正好是热镀锌工艺的加热温度。这种在高温状态下，时效加速所导致的材料快速变脆效应，就是所谓的热镀应变时效脆性。

需要指出的是，镀锌工艺本身并非是导致钢应变时效加速的原因，但是镀锌工艺的加热过程，导致了经受过剧烈冷变形的钢的应变时效脆性。

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