钢铁材料中除基体相之外的所有相均可称为第二相。传统上曾将对钢材性能有害的相称为夹杂物，但在良好控制条件下很多传统意义的夹杂物如硫化锰、氮化铝等也可对钢材性能产生明显有利的作用，而在控制不好时很多传统意义的第二相如渗碳体、氮化钛也可能对钢材性能明显有害，因此，完全没有必要专门划分夹杂物，本文统称为第二相。

第二相在钢中具有十分重要的作用，其对钢的强度、韧性、塑性、深冲性、疲劳、磨损、断裂、腐蚀以及许多重要的物理和化学性能均具有重要的影响。

深入了解第二相在钢中的有害作用及其随第二相尺寸、形状、分布和体积分数的变化规律，将有助于控制第二相（特别是夹杂物）在的尺寸、形状、分布和体积分数从而尽量减轻或消除其有害作用。

1.第二相引发钢中微裂纹

根据钢中第二相发生断裂时的特征，一般可将第二相分为解聚型和断裂型。解聚型第二相与基体的结合力较弱，为非共格结合，形状多为近球形，受到外力时容易沿相界面与基体脱离（解聚），从而产生尺寸略大于第二相颗粒尺寸的微裂纹。断裂型第二相一般与基体有较强的结合力，故多为半共格结合，由于错配度的各向异性，其形状多为片状或棒状；也有与基体非共格结合的但塑性很高的第二相，在高温塑性变形加工过程中被拉长而成为片状或棒状；它们受到外力时容易沿尺寸较小的方向发生断裂，形成尺寸略大于第二相颗粒短向尺寸的微裂纹。此外，与基体完全共格或仅存在很小错配度的半共格的第二相，当其尺寸在数十nm以下时，与基体的结合力较强且其形状多为球形，因而既不容易解聚也不容易发生自身断裂，即基本不会引发微裂纹，可称为非引裂第二相。微裂纹尺寸越大，在外力作用下越容易发生扩展并最终导致破断失效，根据断裂力学的相关理论，只有达到临界尺寸的微裂纹才会发生扩展而导致断裂，因此，控制最大颗粒第二相的尺寸（而不是第二相的平均尺寸）从而控制最大尺寸的微裂纹使之不超过临界裂纹尺寸对提高材料的断裂强度是至关重要的。低强度钢中的临界裂纹尺寸接近mm，只要控制不产生最大尺寸为mm数量级以上的第二相颗粒就不致发生严重的脆性断裂；而超高强度钢中的临界裂纹尺寸在10μm左右，必须严格控制10μm以上尺寸的第二相颗粒的形成。大颗粒第二相的形状对微裂纹的产生具有非常重要的影响。具有尖锐棱角的脆性第二相在尖锐棱角处将发生显著的应力集中故很容易引发微裂纹；显著拉长的膜状、薄片状、线状第二相颗粒非常容易发生折断而引发微裂纹。显然，控制第二相颗粒的形状特别是大尺寸第二相颗粒的形状具有重要的意义。

2．第二相对钢的韧性的影响

第二相颗粒周围存在较高的应力场，容易引发微裂纹；另一方面，当微裂纹扩展到第二相颗粒周围时裂纹尖端应力场将与第二相颗粒周围的应力场发生相互作用，促进裂纹扩展。因此，第二相颗粒的存在均将导致钢材韧性的下降。低碳钢中，钢材的韧性通常用韧脆转折温度来表征，而将某种强化方式每提高强度1MPa相应导致韧脆转折温度提高的度数称为脆性矢量。均匀分布的细小第二相的脆性矢量约为0.26℃/MPa，是除晶粒细化外脆性矢量最低的强化方式，即均匀分布的细小第二相对钢材的脆性的危害相对很小；同时，由前述第二相强化强度增量的表达式可推知，第二相对钢材韧性的损害程度将正比于体积分数的二分之一次方而大致反比于其平均尺寸。

第二相对钢的塑性的影响塑性变形的本质是材料中的可动位错大规模滑移的结果，材料的塑性可分为均匀塑性和不均匀塑性两部分。实际应用的结构材料中，对材料塑性的要求主要集中于均匀塑性，因为一旦材料的塑性变形超出了均匀变形阶段而进入集中变形（颈缩）阶段，该材料实际上已失效而不能使用。但材料的非均匀塑性对其韧性和使用安全性也有重要意义。（东乔）