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用于各行業的小口徑無縫鋼管品種達數千種之多。每種小口徑無縫鋼管都因不同的性能、化學成分或合金種類和含量而具有不同的商品名稱。雖然斷裂韌性值大大方便了每種鋼的選擇，然而這些參數很難適用于所有小口徑無縫鋼管。主要原因有：第一，因為在鋼的冶煉時需加入一定數量的某種或多種合金元素，成材后再經簡單熱處理便可獲得不同的顯微組織，從而改變了鋼的原有性能；第二，因為煉鋼和澆注過程中產生的缺陷，特別是集中缺陷在軋制時極其敏感，并且在同一化學成分鋼的不同爐次之間，甚至在同一鋼坯的不同部位發生不同的改變，從而影響鋼材的質量。由于鋼材韌性主要取決于顯微結構和缺陷的分散度，而不是化學成分。所以，經熱處理后韌性會發生很大變化。要深入探究鋼材性能及其斷裂原因，還需掌握物理冶金學和顯微組織與鋼材韌性的關系。
實踐得知，水淬火鋼的沖擊性能優于退火或正火鋼的沖擊性能，原因在于快冷阻止了滲碳體在晶界形成，并促使鐵素體晶粒變細。
許多鋼材是在熱軋狀態下銷售，軋制條件對沖擊性能有很大影響。較低的終軋溫度會降低沖擊轉變溫度，增大冷卻速度和促使鐵素體晶粒變細，從而提高鋼材韌性。厚板因冷卻速度比薄板慢，鐵素體晶粒比薄板粗大。所以，在同樣的熱處理條件下厚板比薄板更脆性。因此，熱軋后常用正火處理以改善鋼板性能。
熱軋也可生產各向異性鋼和各種混合組織、珠光體帶、夾雜晶界與軋制方向一致的定向韌性鋼。珠光體帶和拉長后的夾雜粗大分散成鱗片狀，對夏比轉變溫度范圍低溫處的缺口韌性有很大影響。
絕大多數合金元素加入低碳鋼，是為了生產在某些環境溫度下的固溶體硬化鋼，提高晶格摩擦應力δi。但目前還不能僅用公式預測較低屈服應力，除非已知晶粒尺寸。雖然屈服應力的決定因素是正火溫度和冷卻速度，然而這種研究方法仍很重要，因為可以通過提高δi預測單個合金元素可降低韌性的范圍。
鐵素體鋼的無塑性轉變（NDT）溫度和夏比轉變溫度的回歸分析至今尚無報導，然而這些也僅限于加入單個合金元素對韌性影響的定性討論。以下就幾種合金元素對鋼性能的影響作簡要介紹。
鋼含碳量較高時，錳能顯著降低約50%轉變溫度。其原因可能是因珠光體量多，而不是滲碳體在邊界的分布。必須注意的是，如果鋼的含碳量高于0.15%，高錳含量對正火鋼的沖擊性能影響起到了決定性作用。因為鋼的高淬透性引起奧氏體轉變成脆性的上貝氏體，而不是鐵素體或珠光體。

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