孔洞

　　冷加工过程中在金属内部的夹杂物周围会形成附加应力，形成裂纹源，裂纹 源沿夹杂物方向迅速扩展，形成内部孔洞，如图3-13所示。目前针对孔洞没有 明确的解决途径，并且也很少有关于拉拔钢丝产生心部孔洞的报道和研究。而在 实际生产过程中要完全生产出没有孔洞的钢丝非常困难。
　　引起产生孔洞的因素很多，诸如构成材料的成分、组织、受力状态、形变速 率、形变温度、冷却速度等。微观上，实验积累表明，晶界、挛生晶界、夹杂物 或第二相变点的界面等位错易于塞积的地方，往往是内部裂纹的发源地，进而形 成孔洞：
　　(1)位错运动：金属和合金的实际点阵结构并非是完美无缺的，而是存在 大量的点缺陷、线缺陷和面缺陷，后两者在晶界、第二相界等界面处更为严重。

　　金属的塑性变形则主要依靠位错即线缺陷的滑移产生，位错运动、塞积则易破坏 钢机体的连续性、整体性，宏观上表现为内部裂纹的发源地。位错运动需要驱动 力即能量。钢材料的工艺温度不均匀即材料内部各点温度不均，或因材料宏观外 形结构特点导致导热散热能力不同，都会使材料和部分之间存在能量差，能量差 使各部分位错运动能力存在差别，在滑移过程中导致机体变形一致性的破坏，即 内部裂纹产生。
　　(2)温度：从热力学角度来说，一定范围内，温度越高内能就越高，位错 滑移驱动力越大，塑性越好。因此，在一定温度范围内，形变量过大则易造成材 料不同部分被迫撕裂。当然，并不是温度高就一定好，温度过高容易导致高温 烧裂。
　　(3)合金元素、杂质、晶界、相界、夹杂物、组织等对位错的塞积作用。 合金元素或杂质的存在，对位错运动起钉扎作用或与钢中其他元素结合形成第二 相，第二相的性质不同，对塑性变形的影响也不同。一般而言，合金元素含量越 髙，金属塑性越差。
　　(4)非金属夹杂物可以破坏基体的连续性，当材料承受外部载荷时，夹杂 物会引起应力集中，导致材料产生裂纹。因此，减少夹杂物含量，改善夹杂物形 态(如球化处理)，对提高塑性，改善裂纹扩展与孔洞有重要意义。
　　(5)魏氏组织：在亚共析钢中，当从奥氏体相区缓慢冷却通过A* 温度 范围时，铁素体沿奥氏体晶界析出呈块状。如冷却速度过快时，则铁素体不仅沿 奥氏体晶界析出生长，而且还形成许多铁素体片长向奥氏体晶粒内部，铁素体片 之间的奥氏体最后转变为珠光体这些分布在原奥氏体内部呈片状的先共析铁素 体称魏氏组织铁素体这种沿原奥氏体晶界析出的块状片状铁素体在晶体学上有
严格的位向关系，这种组织降低钢的塑性。实验指出，亚共析钢，只是在冷却速 度过大，能达到相当的过冷度时，才形成魏氏组织。采用合理的冷却速度对减少 魏氏组织，减少裂纹有益。
　　(6)网状碳化物：过共析钢在冷却过程中，沿奥氏体晶界析出先共析渗碳体。根据钢的含碳量不同，形变终止温度和冷却速度不同，先共析渗碳体呈半连 续或连续网状。而渗碳体塑性极差，将连续的基体分隔成网状，从而破坏基体连续性，是内部裂纹和孔洞产生的重要原因之一。