针状铁素体形成对焊接接头组织细化的影响

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焊接是低合金高强度钢能否实现其应用价值的最重要的加工手段。大焊接热输入条件下的焊接接头组织的粗化以及由此而造成的接头强度的降低是低合金高强度钢焊接中的主要问题。具有细小尺寸和连锁式结构的针状铁素体被认为是一种很有价值的组分,通过针状铁素体来细化组织可以使钢铁材料焊接接头同时获得高的强度和优良的韧性。
　　本文对采用热机械处理.弛豫析出控制相变工艺生产的低碳高强度钢焊接接头组织中针状铁素体的三维形貌、EBSD分析、晶体学取向和纳米硬度进行了研究。
　　焊缝组织主要为细小的针状铁素体。对焊缝组织进行扫描电子显微镜观察和能谱分析的结果表明,焊缝区域针状铁素体以夹杂物为核心多维形核呈放射状生长。研究认为,该夹杂物主要是以Al2O3为核心形成的钛氧化物,以钛氧化物为核心形成铁素体。可能由于是Mn扩散进Ti2O3夹杂而致Ti2O3外围生成Mn贫乏区促进晶内铁素体形核。利用EBSD对焊接接头组织进行晶体学取向研究的结果发现,焊缝针状铁素体晶粒取向并不完全随机分布,在某些晶体学方向上存在取向择优。各针状铁素体之间呈大角度晶界,从同一夹杂物上长出的针状铁素体,观察到沿同一方向背向生长的针状铁素体具有相同取向。可能的原因是针状铁素体与原奥氏体晶粒保持一定的晶体学取向关系。
　　粗晶区组织主要是贝氏体和少量的针状铁素体,粗晶区原奥氏体晶粒内从晶界向晶内有多个方向生长的贝氏体板条束,沿某一方向生长的贝氏体板条束具有明显的优势。生长方向不同的贝氏体束之间呈大角度晶界。针状铁素体呈现板状或者条状而不是通常认为的针状或者棒状。通过回火实验显示针状铁素体比贝氏体稳定,表明针状铁素体先于贝氏体形成。针状铁素体板条有效的把原奥氏体晶粒分割成一些细小且相互分开的区域,然后在低温时限制贝氏体在这些小区域内转变,导致粗晶区晶粒有效细化。EBSD分析表明粗晶区有效晶粒直径被细化至6～9微米。

著录项

作者
万响亮;
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作者单位

武汉科技大学;

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授予单位武汉科技大学;
学科材料学
授予学位硕士
导师姓名吴开明;
年度 2010
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类焊接接头的力学性能及其强度计算;
关键词
晶粒细化; 针状铁素体; 焊缝组织; 钢铁材料;

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