在实际淮钢42CrMo圆钢的晶体中,原子的排列基本上是呈规则排列的,但由于种种原因,在晶体的局部区域原子的排列并不规则,称为晶体缺陷。淮钢42CrMo圆钢的晶体缺陷根据其几何形态一般分为三种,即点缺陷、线缺陷和面缺陷,其对钢管的力学性能有一定的影响。
1、点缺陷
点缺陷是指长、宽、高尺寸都很小的一种缺陷,包括空位、间隙原子和异类原子等。晶体中的空位和间隙原子处于不断的运动和变化过程中,这是钢管中原子进行扩散的主要方式。点缺陷产生以后的晶体发生晶格的畸变,内能增加,从而造成淮钢42CrMo圆钢的硬度和强度增大,电阻率增高。
2、线缺陷
线缺陷是指在一个方向上尺寸很大,而在另外两个方向上尺寸很小的线状缺陷,该类缺陷主要是各种位错,位错的基本类型为刃型位错和螺型位错。晶体中的位错密度发生变化以及位错在晶体内的运动,将对淮钢42CrMo圆钢的性能、塑性变形以及组织转变等均有重要的影响,钢管的强度与位错密度的关系有一定的规律性,具体如图1-2。从图中可以看出钢管处于退火状态时的强度是最低的,随着位错密度密度的提高,强度逐渐增大,加工硬化状态的钢管的强度增加。
3、面缺陷
面缺陷是指在淮钢42CrMo圆钢两个方向上的尺寸很大、在第三个方向上的尺寸很小的面状缺陷,通常指晶界和亚晶界。在晶体中晶界处的原子呈现不规则的排列,造成晶格处于畸变状态,这样晶界处的内能明显高于晶粒内部的能量,使其具有在常温下强度和硬度较高、容易腐蚀、熔点较低和原子的扩散速度快等特点。