岳重祥
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陈焕德
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白晓虹
,
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
