岳重祥
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陈焕德
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白晓虹
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刘东升
材料热处理学报
使用Gleeble 3800热模拟实验机模拟不同热输入量(E)条件下F500厚钢板的单道次焊接热循环过程,通过光学显微镜(0M)、扫描电镜(SEM)及电子背散射衍射(EBSD)对钢板焊接热影响区(HAZ)显微组织随E的演化规律进行研究.测试了不同E下HAZ的室温硬度(HV10),在-60℃条件下进行Charpy示波冲击试验(CVN).当热输入量E≤30 kJ/cm时,HAZ显微组织为细小而均匀的板条贝氏体(LB),板条间大角度晶界比例较大,HAZ具有较好的低温冲击韧性.随着E的增加,HAZ显微组织中出现大块的粒状贝氏体(GB),且GB的比例不断增加,大角度晶界比例降低,HAZ的韧性恶化.当热输入量E≤50 kJ/cm时,冲击断裂过程分为裂纹形成、稳定扩展、失稳扩展和最终断裂等各个阶段.当热输入量E≥100 kJ/cm,GB代替LB成为主要的组织形式,冲击断裂过程为脆性断裂,HAZ的韧性明显恶化.
关键词:
F500钢
,
模拟热影响区
,
精细组织
,
冲击断裂行为
,
低温韧性
刘东升
,
程丙贵
,
罗咪
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00126
使用Gleeble-3800热模拟试验机模拟单道次焊接条件下大厚度(50 mm)F460钢板热影响区(HAZ)热循环过程,通过OM,SEM,EBSD和TEM研究了HAZ的显微组织随热输入(E)的演化规律.测试了不同E下HAZ的室温硬度(HV),在-40和-60℃下进行了Charpy冲击示波实验(CVN).当E=15 kJ/cm时,显微组织为高位错密度板条马氏体(LM),板条间呈现出大取向差,板条间存在细小片状马氏体/奥氏体(M/A)组元.当E=30 kJ/cm时,板条贝氏体(LB)形成,随着E提高至50 kJ/cm,板条宽度增大,且有粒状贝氏体(GB)形成,大角度晶界减少,M/A组元粗化.当E为10m-300 kJ/cm时,HAZ的显微组织由GB+上贝氏体(UB)+准多边形铁素体(QPF)构成,组织均匀性恶化.HAZ的硬度、CVN最大载荷(Pm)、脆性断裂止裂载荷(Pa)、脆性断裂裂纹扩展速率、CVN载荷降至0时的位移(d0)等均随着E的增加而降低.脆断单元解理面尺寸随E的提高而逐渐增大,从而揭示HAZ铁素体等效晶粒尺寸随E的提高而增大、低温韧性随E的提高而降低的规律.E不高于30 kJ/cm时,在-60℃下的HAZ与母材的韧性相匹配.
关键词:
F460厚船板
,
模拟热影响区
,
精细显微组织
,
冲击断裂行为
,
低温韧性
刘东升
,
程丙贵
,
陈圆圆
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2011.00528
本文通过板坯连铸、钢板控轧控冷(TMCP)、固溶淬火回火(QT)工业生产流程,开发低C含Cu高强韧NV-F690特厚(厚度t为80 mm)船体和海洋平台用钢板,使用SEM,EBSD和TEM分别研究了淬火(Q)态和QT态钢板的精细组织,测试了距离钢板表面t/4处(高冷却速率)和芯部t/2处(低冷却速率)的室温硬度和拉伸性能,在-60和-80℃下进行了Charpy冲击(Charpy V notch,CVN)示波实验.结果表明,淬火速率较大有利于板条组织形成和提高大角度晶界比例,t/4处的组织为板条状贝氏体(LB),板条间存在细小片状马氏体/奥氏体(M/A)组元,晶粒间大角度晶界(＞15°)体积分数为67.5％；t/2处的组织为粒状贝氏体(GB)+LB.大角度晶界体积分数为63.0％;Q态下的LB具有高位错密度,但晶粒内不存在Cu析出相.经过650℃回火150 min,钢板的强韧性匹配优良,低温下呈韧性断裂,大量含Cu弥散沉淀相在基体组织内析出.t/2处的M/A组元分解为Cr-Mo碳化物,贝氏体板条宽度为0.4 μm,大角度晶界分数为62.5％; t/4处的LB板条回复,板条内存在与基体取向差较大的亚晶,大角度晶界分数提高到71.7％,板条平均宽度为0.2 μm.在-80℃下,NV-F690钢板t/4处的韧性高于t/2处的韧性.随着纤维断裂位移的增大,韧窝断裂区比例和韧窝尺寸逐渐增大,NV-F690钢低温Charpy冲击能量逐渐提高.
关键词:
NV-F690特厚钢板
,
精细显微组织
,
冲击断裂行为
,
强韧性
