孔洞

　　冷加工過程中在金屬內部的夾雜物周圍會形成附加應力，形成裂紋源，裂紋 源沿夾雜物方向迅速擴展，形成內部孔洞，如圖3-13所示。目前針對孔洞沒有 明確的解決途徑，并且也很少有關于拉拔鋼絲產生心部孔洞的報道和研究。而在 實際生產過程中要完全生產出沒有孔洞的鋼絲非常困難。
　　引起產生孔洞的因素很多，諸如構成材料的成分、組織、受力狀態、形變速 率、形變溫度、冷卻速度等。微觀上，實驗積累表明，晶界、攣生晶界、夾雜物 或第二相變點的界面等位錯易于塞積的地方，往往是內部裂紋的發源地，進而形 成孔洞：
　　(1)位錯運動：金屬和合金的實際點陣結構并非是完美無缺的，而是存在 大量的點缺陷、線缺陷和面缺陷，后兩者在晶界、第二相界等界面處更為嚴重。

　　金屬的塑性變形則主要依靠位錯即線缺陷的滑移產生，位錯運動、塞積則易破壞 鋼機體的連續性、整體性，宏觀上表現為內部裂紋的發源地。位錯運動需要驅動 力即能量。鋼材料的工藝溫度不均勻即材料內部各點溫度不均，或因材料宏觀外 形結構特點導致導熱散熱能力不同，都會使材料和部分之間存在能量差，能量差 使各部分位錯運動能力存在差別，在滑移過程中導致機體變形一致性的破壞，即 內部裂紋產生。
　　(2)溫度：從熱力學角度來說，一定范圍內，溫度越高內能就越高，位錯 滑移驅動力越大，塑性越好。因此，在一定溫度范圍內，形變量過大則易造成材 料不同部分被迫撕裂。當然，并不是溫度高就一定好，溫度過高容易導致高溫 燒裂。
　　(3)合金元素、雜質、晶界、相界、夾雜物、組織等對位錯的塞積作用。 合金元素或雜質的存在，對位錯運動起釘扎作用或與鋼中其他元素結合形成第二 相，第二相的性質不同，對塑性變形的影響也不同。一般而言，合金元素含量越 髙，金屬塑性越差。
　　(4)非金屬夾雜物可以破壞基體的連續性，當材料承受外部載荷時，夾雜 物會引起應力集中，導致材料產生裂紋。因此，減少夾雜物含量，改善夾雜物形 態(如球化處理)，對提高塑性，改善裂紋擴展與孔洞有重要意義。
　　(5)魏氏組織：在亞共析鋼中，當從奧氏體相區緩慢冷卻通過A* 溫度 范圍時，鐵素體沿奧氏體晶界析出呈塊狀。如冷卻速度過快時，則鐵素體不僅沿 奧氏體晶界析出生長，而且還形成許多鐵素體片長向奧氏體晶粒內部，鐵素體片 之間的奧氏體最后轉變為珠光體這些分布在原奧氏體內部呈片狀的先共析鐵素 體稱魏氏組織鐵素體這種沿原奧氏體晶界析出的塊狀片狀鐵素體在晶體學上有
嚴格的位向關系，這種組織降低鋼的塑性。實驗指出，亞共析鋼，只是在冷卻速 度過大，能達到相當的過冷度時，才形成魏氏組織。采用合理的冷卻速度對減少 魏氏組織，減少裂紋有益。
　　(6)網狀碳化物：過共析鋼在冷卻過程中，沿奧氏體晶界析出先共析滲碳體。根據鋼的含碳量不同，形變終止溫度和冷卻速度不同，先共析滲碳體呈半連 續或連續網狀。而滲碳體塑性極差，將連續的基體分隔成網狀，從而破壞基體連續性，是內部裂紋和孔洞產生的重要原因之一。