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钢轨闪光焊接头心部马氏体的成因及对策

     

摘要

采用光学显微镜、显微硬度计、激光光谱原位分析仪(LibsOpa)和扫描电镜(EDS)能谱分析了U71Mn和U75V钢轨闪光焊接头心部马氏体与基体在组织、硬度、成分分布和含量上的差异。采用JMatPro软件模拟了2种成分下冷却曲线的变化。结果表明:U75V和U71Mn钢轨闪光焊接头热影响区中存在Mn和Si元素偏析,其中Mn元素是产生高硬马氏体的主要诱因。产生机理是Mn元素增强了过冷奥氏体的稳定性并导致C曲线右移,使其部分越过珠光体转变而发生马氏体转变;同时Mn偏析将偏析区域马氏体转变的最小冷速分别降低了4℃/s和3℃/s,显著提高了偏析区域的淬透性。解决方法一是从源头上改善钢轨生产工艺,减少元素偏析;二是调整焊后正火工艺,在保证接头硬度的前提下,适当降低接头冷却速率或者提高喷风结束温度后空冷(缓冷)。

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