对脱氧方式焊接热影响区组织与性能的影响 .pdf

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.comr蜉掳钢有本质的区别。图2b中显示，Al脱氧的1试验钢粗3分析与讨论晶区晶界为块状先共析铁素体，在原奥氏体晶内为平两个试验钢具有相同的成分和轧制工艺，其力学行排列的铁素体板条。这种铁素体板条具有极强的方性能也相近。其中，拉伸性能一致，冲击性能Al脱氧向性，在板条间分布的为长条状珠光体或M—A组元。钢略好，而时效冲击性能差别较大。Al脱氧钢的时效这种组织可归于上贝

2、氏体范畴。在一个原奥氏体晶内敏感系数为23．8％，为正常水平；而Ti脱氧钢时效后分布着一个或几个这种板条束。板条束尺度很大，显性能下降较明显，时效敏感系数接近60％。Ti脱氧钢微裂纹可以在板条束内快速扩展而没有阻碍。图2e时效敏感性增强，主要原因在于钢中Ti用于脱氧，造成显示Ti脱氧2试验钢粗晶区的组织特点是原奥氏体固N元素不足，钢中残留较高的自由N，恶化了钢材的晶内的针状结构占有很大的比例。这种针状结构没有时效性能。而Al脱氧钢中，终脱氧后仍有较多的Ti和整体上的方向性。针状铁素体相互交错，将奥氏体晶

3、Al可以固N。粒分割成许多小的板条束。同一束铁素体板条呈小角无论Al脱氧还是Ti脱氧，钢板的轧态组织都是铁度晶界，两相邻板条束间呈大角度晶界，成为裂纹扩展素体和珠光体，晶粒尺寸也基本一致，二者没有区别。的障碍，使裂纹扩展方向发生改变。这是由于，板条束虽然按照氧化物冶金的基本理论，1ri的氧化物更有利的数量由其束界决定。由氧化物诱导的铁素体越多，于铁素体非自发形核，但由于轧态下奥氏体形变累积一个奥氏体内的板条束越多，冲击韧性越高。了足够的能量，进入铁素体转变区间后，不需较大过冷由图3可见，A1脱氧钢热影响

4、区中均未发现晶内度即可在晶界产生铁素体，而且由于奥氏体晶粒较小，形核的铁素体。图3a～c其夹杂物主要是A1O，MnS，晶界铁素体迅速扩充到整个区域。因此，无论Al脱氧SiO：以及它们的复合产物，能谱分析见图3d～f。这些钢还是rri脱氧钢，只要成分和工艺合适，都可以通过形夹杂物和铁素体晶粒间没有关联，可以认为Al脱氧产变诱导得到铁素体组织，强韧性是有保证的。常规力物不具备诱导铁素体形核的能力。而图4中存在大量学性能的微小差别是因为Ti脱氧钢中夹杂物比Al脱的晶内铁素体，形态各异。图4a中部分铁素体在一个

5、氧钢更多。方向生长非常迅速，铁素体针很长，长宽比在10倍以尽管两个钢种常规力学性能基本相同，其中Al脱上，可以认为是晶内铁素体的主轴；接近垂直主轴方向氧钢更优，但焊接热影响区则是Ti脱氧钢冲击韧性明也生长出铁素体，但铁素体针较短，长宽比在3倍以显优于Al脱氧钢，尤其熔合线附近的粗晶区两者相差下，可以认为是晶内铁素体的副轴。也有一些向其它近1倍。这是由两者的组织决定的。熔合线处可以清方向生长的铁素体，但均比主轴和副轴的铁素体要小，楚地看到各试验钢的原始奥氏体晶粒轮廓和组织形称为I类铁素体。图4b中晶内形核

6、铁素体也具有以貌。1试验钢的熔合线附近奥氏体晶粒最细小，仅仅夹杂物为核心形核，向外呈放射状生长的特征。与图紧邻熔合线处有较粗大的晶粒，在距熔合线150m4a不同的是，各个方向生长的铁素体长大速度相差不处，奥氏体晶粒尺寸即下降很大，基本在100Ixm以下。大，长宽比低，没有明显的主轴，称为Ⅱ类铁素体。图相比来看，2试验钢的奥氏体晶粒则粗大得多。其奥4c所示，晶内形核铁素体不具有呈放射状的形貌，而具氏体晶粒尺寸达到200m以上，而且这样尺寸的奥氏有呈多边形化的特征，夹杂物在一个铁素体内或两铁体晶粒在垂直熔合

7、线方向达到4个，粗晶区宽度较高。素体问。铁素体生长没有明显的方向性，称为Ⅲ类铁这说明Ti脱氧钢的奥氏体晶界钉扎远没有传统Al脱素体。但这些铁素体的共同特征是以夹杂物为核心形氧钢的作用强，rri脱氧钢HAZ韧性的改善不是由于晶核并向各个方向生长，这些晶内铁素体的存在是Ti脱界钉扎作用引起的。2试验钢熔合线附近100倍金相氧钢韧性较高的根本原因。组织中，可以观察到奥氏体晶内有针状组织存在，这些传统钢板采用Al脱氧，脱氧产物一般是大颗粒组织即为晶内形核的铁素体。1试验钢没有类似的组A1：0。夹渣，对铁素体形成

8、没有诱导作用。由于Al的织结构。形成晶内形核铁素体是氧化物冶金技术的精氧化能力比Ti强，在Al脱氧后加入Ti已不能得到Ti髓，也是Ti脱氧钢HAZ韧性优于常规钢HAZ韧性的的氧化物。加人Ti主要为实现微合金化的目的，Ti原关键所在。子可以与钢中的N原子结合成纳米级的细小TiN析出粗晶区高倍组织(500倍)在更微观的层面上能比物，一方面钉扎奥氏体晶界，阻止了奥氏体晶粒的长较出组织的特征。Ti脱氧的2试验钢粗晶区与1试验大。同时降低了钢中的自由