STE355钢焊后显微组织中的粒贝及其对韧性的影响

研究焊接热模拟工艺参数(峰值温度Tmax和焊后冷却时间t8/5)对低碳微合金Ti—Nb钢(STE355钢)热影响区(HAZ)显微组织及冲击韧度的影响。选用干涉层腐蚀法，在光学金相显微镜下清晰显示出了显微组织中的粒贝及M—A组元。观察了Tmax和t8/5不同的热模拟试样中粒贝及M—A组元的形态及分布特征，研究了不同Tmax及t8/5参数对显微组织及冲击韧度的影响，并用电子显微镜进行了观察和验证。结果表明，热模拟峰值温度的升高，或冷却趋缓，都使显微组织变粗、韧性降低。沿晶铁素体和晶内铁素体片的长大、增厚，粒贝中块状M—A岛的长大，都对韧性的改善不利。     

微合金钢模拟焊接热影响区组织和韧性研究

采用焊接模拟试验方法，研究了不同峰值温度（Tmax）和不同冷却时间（t8/5），对合Ti-N、TI-NB-N两种微合金钢热影响（HAZ）显微组织、奥氏体晶粒度、冲击韧性影响。试验结果表明：Ti-N钢焊接热影响区比Ti-Nb-n钢具有更高的冲击韧性、更适用于大线能量的焊接条件。     

Ti、Nb对结构钢焊接热影响区组织和韧性的影响

利用焊接热模拟试验方法，研究了不同峰值温度（tmax）和不同t8／5（800℃冷却至500℃时间）对含Ti-N、Ti-Nb-N两种微合金钢热影响区（HAZ）显微组织、奥氏体晶粒度、冲击韧性的影响。试验结果表明：Ti－N钢焊接热影响区比Ti-Nb-N钢具有更高的冲击韧性、更适用于大线能量的焊接。     

M-A组织对热影响区缺口韧性的影响

通过热模拟试验，对加热到1350℃的四种低合金高强度钢进行了不同冷却速度的连续冷却，并进行了不同温度回火的热循环，研究了M-A（马氏体一奥氏体）组织的析出形态及其分解、M-A组织百分比、奥氏体晶粒尺寸和元素含量对模拟热影响区（HAZ）硬度和冲击韧性的影响。指出块状M-A是影响缺口韧性的主要因素。通过控制连续冷却时间和冷却后给以适当的回火工艺，可以减少或分解块状M-A组织，并可使热影响区的缺口韧性得到改善。     

不同热输入的低合金钢HAZ中组织、夹杂对韧性的影响

低合金钢经高热输入的焊接之后,可能产生热影响区(HAZ)粗晶区韧性的严重下降。这与HAZ 的组织转变有密切关系。本文采用光学金相、扫描电子显微镜和金属膜透射电子显微镜等方法,对正火状态14MnCuNiV 钢的HAZ 的显微组织和夹杂与韧性之间的关系进行了研究,主要结论如下:正火态的低合金钢经焊接热循环后,HAZ 粗晶区韧性均有不同程度的下降,热输入增高,HAZ 的脆性转变温度上升,韧性显著下降。当HAZ 组织在具有足够冲击韧性的转变温度时,带状硫化物对冲击值起了显著的破坏作用。但在材料本身具有较大脆性而出现准解理形貌时,带状夹杂不再具有主导作用。金属薄膜透射电镜分析表明,高热输入HAZ 的粒状贝氏体中存在挛晶马氏体的M-A 组织。这类组织是高热输入脆化的主要原因.低热输入HAZ 为板条马氏体 细粒状贝氏体组织,具有较好的低温韧性.本文利用HAZ 的非平衡态冷却条WF粒状贝氏体形成过程的机理,来解释不同焊接热输入对HAZ 粒贝小岛内M-A 组织产生条件的影响.这一解释在薄膜透射电镜分析中得到了证实.     

大热输入焊接DH36钢焊接粗晶区组织与性能分析

利用焊接热模拟的方法,对比研究了大热输入焊接DH36钢焊接粗晶区的组织与性能.结果表明,低碳、低锰及低碳当量+微钛处理的合金设计可显著改善钢大热输入焊接粗晶区的组织与性能.随着t8/5的增大,大热输入焊接DH36钢粗晶区的组织由细小(尺寸1μm)的板条状马氏体-奥氏体岛(M-A岛)组织转变为大尺寸块状M-A岛组织,同时组织中先共析铁素体数量增多,尺寸增大.降低钢中的Mn元素含量可显著促进先共析铁素体的形成,抑制硬质相M-A岛的产生,但过多的粗大先共析铁素体形成会降低HAZ的低温韧性.M-A岛和先共析铁素体共同作用决定着大热输入HAZ的性能.     

高强度桥梁钢焊接粗晶热影响区中粒状贝氏体对韧性的影响

采用热模拟试验机模拟高强度桥梁钢Q460q不同焊接工艺参数t8/5条件下的CGHAZ（粗晶热影响区）,并分析了CGHAZ的显微组织及组织中的粒状贝氏体对韧性的影响。结果表明,当t8/5〈60 s时,组织中板条贝氏体和粒状贝氏体相互交错,且粒状贝氏体内的脆性长条状M-A组元较少,使韧性保持较高的水平。当t8/5〉100 s后,晶粒粗大,组织中先共析铁素体和粒状贝氏体量不断增加,M-A组元尺寸变大从而使裂纹扩展中的有效晶粒尺寸粗大,导致韧性显著下降。     

微钙钢焊后显微组织中的粒状贝氏体对韧性的影响

研究了焊接热模拟工艺参数t8/5对微钙钢焊接粗晶热影响区(CGHAZ)显微组织和冲击韧度的影响.利用Lepera试剂腐蚀法,采用光学金相显微镜、透射电子显微镜分析了不同t8/5条件下粒状贝氏体中MA组元的形态及分布特征.研究结果表明当冷却速度较快时,M-A组元主要以长条状、呈方向性分布;当冷却速度降低时,M-A组元逐渐变成颗粒状,并失去方向性;当t8/5＝40 s时,韧性较好.     

工程机械用800MPa低合金高强度钢焊接热影响区断裂韧性评价

随着工程机械的大型化,需要采用800MPa低合金高强度钢结构。为了保证焊接接头具有良好的韧性,必须合理控制焊接热作用,避免焊接接头脆化。本研究采用热模拟试件,研究了焊接冷却时间及加热温度对800MPa低合金高强度钢焊接热影响区(HAZ)断裂韧性的影响及其显微组织特征。发现在t8/5为18s时,HAZ具有最好的断裂韧性。随着t8/5的增加,奥氏体晶粒逐渐长大,马氏体的体积分数逐渐降低,粒状贝氏体的数量不断增加,断裂韧性逐渐下降。t8/5大于45s,LT方向试件出现脆性失稳现象。焊接接头各区的韧性分布是,过热区的断裂韧性最好,两相区的断裂韧性最差,粗晶区的韧性优于细晶区。影响HAZ韧性的主要因素是贝氏体的形态和分布。研究结果为制定合理的焊接工艺和大型工程机械的断裂安全评定奠定基础。     

热模拟微钙C-Mn钢焊接热影响区的组织及其对韧性的影响

分别研究了微钙C-Mn钢中分布的弥散的热稳定的第二相CaO粒子对焊接热影响粗晶区(CGHAZ)奥氏体晶粒的细化效果和CGHAZ显微组织中的M-A组元对冲击韧性的影响.研究结果表明:热稳定的第二相CaO粒子对焊接CGHAZ奥氏体晶粒的细化效果显著;当冷却速度较快时M-A组元主要以长条状分布,使材料的韧性降低,当冷却速度慢时M-A组元为颗粒状CGHAZ韧性较低,当中等冷却速度时M-A组元由长条状向颗粒状过渡CGHAZ韧性较好.     

2205双相不锈钢模拟焊接HAZ组织与性能

采用热模拟法研究了2205DSS焊接HAZ的组织与性能，探讨了冷却时间对模拟HAZ冲击韧性的影响规律。结果表明：冷却时间对组织及性能有很大的影响，随冷却时间的延长，铁素体含量减少，奥氏体含量增加，冲击韧性增大：随冷却时间延长，模拟组织显微硬度降低，而且模拟组织中铁素体的硬度低于奥氏体的硬度：固定冷却时间t8／5时，随冷却时间t12／8的增加，冲击韧性提高：固定冷却时间t12／8时，随冷却时间t8／5的增加，冲击韧性降低。     

合金化元素Ti对Laves相Cr_2Nb力学性能及耐蚀性的影响

采用真空非自耗电弧熔炼工艺制备了Cr2Nb-XTi(X=5,10,15,at%)合金,利用光学显微镜(OM),X射线衍射(XRD)仪,扫描电镜(SEM)对电弧熔炼态铸锭的组织进行了研究,探讨了合金化元素Ti的含量对Laves相Cr2Nb力学性能及耐蚀性的影响。结果表明:3种成分的电弧熔炼态合金凝固组织主要由C15-Cr2(Nb,Ti)相和六方的β-(Ti,Nb)以及体心立方结构的β-(Nb,Ti)相组成。在5Ti和10Ti合金冷速较小的铸锭上部凝固组织中出现了亚稳相C14-Cr2(Nb,Ti)。通过对合金力学性能研究表明,随合金化元素Ti含量的增加,Laves相Cr2Nb合金的显微硬度逐渐降低,断裂韧性增大,当Ti含量达到15at%时,合金的断裂韧性达到了3.1 MPa·m1/2,比单相Laves相Cr2Nb提高1倍。另外,对腐蚀性能的测试表明,Ti含量增加材料腐蚀性能下降,但15Ti合金仍表现出良好的耐蚀性。     

20MnNiMo钢焊接热影响区的组织和韧性及其氢致裂纹特征

研究焊接冷却速度对２０ＭｎＮｉＭｏ钢焊接热影响区组织、韧性及氢致裂纹敏感性的影响。试验结果表明,ｔ８／３对焊接热影响区的组织、韧性及氢致裂纹敏感性均有显著的影响。当ｔ８／３小于５５ｓ时。焊接热影响区获得Ｍ或Ｍ＋少量Ｂ组织,具有良好的低温韧性,但此时焊接热影响区对氢致裂纹敏感。对防止氢致裂纹的产生,同时确保焊接热影响区具有良好的韧性。２０ＭｎＮｉＭｏ钢焊接时应采用适当的预热温度和焊接线能量以及及时的     

S355J2钢粗晶热影响区M-A组元对韧性影响的研究

通过热模拟试验研究了不同热输入条件下S355J2钢粗晶热影响区M-A组元的体积分数及形态对韧性的影响。试验结果表明,热循环峰值加热温度T_max一定,粗晶热影响区M-A组元的体积分数随冷却时间t_8/5的延长而增大,在t_8/5为60_s时M-A组元的体积分数增加的幅度最大;随着t_8/5的延长,M-A组元的形态由颗粒状向长条状和块状转变,在T_max较大、t_8/5较长时,M-A组元的形态将趋向于形成细长条状和块状;粗晶热影响区的韧性随M-A组元体积分数的增大而降低,细长条状和块状的M-A组元对韧性的影响最大     

Ni-Cr-Mo-B低合金钢模拟焊接热影响区的组织和性能

用Gleeble-3800热模拟机对Ni-Cr-Mo-B低合金高强度钢进行不同焊接热输入条件的下热模拟试验,研究了模拟焊接热影响区的组织和性能,探讨了不同热输入条件(对应不同的t8/5)对钢中微观组织及形态的影响以及组织与低温韧性的关系。结果表明:随着热输入能量的增加,此类钢焊接热影响区的低温韧性呈现先增后降的规律。当以中等焊接热输入施焊,在热影响区形成贝氏体/马氏体复相组织,先形成的贝氏体对原始奥氏体晶粒的分割作用,使后生成的板条马氏体具有更细的板条束,从而获得最佳的低温韧性。而低热输入时形成全马氏体组织,高热输入时获得一定量的粒状贝氏体,两种组织的低温韧性均低于贝氏体/马氏体的复相组织。     

MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTY DEVELOPMENT IN THE SIMULATED HEAT AFFECTED ZONE OF V TREATED HSLA STEELS

The simulated heat affected zone （HAZ） of the high strength low alloy （HSLA） steels containing 0%, 0.047%, 0.097% and 0.151% vanadium, respectively, were studied with Gleeble-2000 thermomechanical simulator to determine the influence of vanadium addition on the mechanical properties of the HAZ. The HAZ simulation involved reheating the samples to 1350℃, and then cooling to ambient temperature at a cooling rate of 5℃/s ranging from 800 to 500℃ （△8/5=60s）. The mechanical properties including tensile strength and -20℃ impact toughness were conducted. The microstructures of the base steel and the simulated HAZs were investigated using optical microscope, scanning electron microscope （ SEM ） and transmission electron microscope （TEM）. Based on the systemutic examination, the present work confirmed that about 0.05% vanadium addition to low carbon low alloy steels resulted in expected balance of strength and toughness of the HAZ. And more than 0.10% levels addition led to detrimental toughness of the HAZ SEM study showed that the simulated 0.097% and 0.151%V HAZs consisted of more coarse ferrite plates with greater and more M-A constituents along austenite grain and ferrite plate bound- aries. The impact fracture surfaces of the simulated 0.097% and 0.151%V HAZs showed typically brittle mode with predominant cleavages. The size of the facet in the fracture surface increased with increasing vanadium level from 0.097% to 0.151%.As a result, the simulated 0.151% V HAZ has the lowest impact toughness of the four specimens.     

超低碳贝氏体钢焊接热影响区研究

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟机研究了超低碳贝氏体（ＵＬＣＢ）钢，在不同焊接模拟热循环条件下ＨＡＺ的组织与性能。结果表明，适量铌，硼合金化的ＵＬＣＢ钢在不同焊接条件下都能获得具有良好冲击韧性的贝氏体组织。但焊接工艺的不同也直接造成焊后组织的差异而使低温断裂行为有所不同。采用径迹显微照相技术（ＰＴＡ）研究了硼在钢中的偏聚行为，进一步探讨了不同ｔ８／５时间对贝氏体组织形态的影响以及不同组织对低温裂纹