第卷第期机械工程学报年月一微合金钢中第二相粒子对组织及韧性的影响’元效刚陈茂爱陈俊华山东大学材料液态结构及遗传性教育部重点实验室济南徐连孝山东信息职业技术学院潍坊摘要利用碳萃取复型技术研究了含一微合金钢模拟粗晶区中的第二相粒子,并利用光镜、透射电镜及系列冲击试验对含一微合金钢的组织及韧性进行了研究。研究结果表明,含一徽合金钢中含有大量尺寸细小的城一粒子,粒子中的相对质量分数玛拟甄十叭在一之间,尺寸较大的粒子含有较多,形状接近方形尺寸较小的粒子含有较多的,形状接近球形。焊接热循环后,粒子的数显著减少、平均尺寸增大,残留的粒子变为方形。在焊接热循环过程中这些粒子能有效地阻止奥氏体晶粒长大、抑制粗大贝氏体的形成、促进针状铁素体析出及一组元的分解,从而显著改善低合金高强钢的韧性,在℃的冷却时间越长,这种改善作用越明显。关锐词徽合金钢第二相粒子奥氏体体晶粒尺寸韧性中圈分类号近的低合金高强钢,其化学成分如表所示。前言表,试验用钢的化学成分合金元素质分数柑机利科随着焊接生产率要求的不断提高,高速大线能一微,‘。刀量焊接方法得到了越来越广泛的应用焊接线能量合金钥,低合金高较大时一般低合金高强钢的焊接粗晶热影响区刀强钢韧性很低,这主要是由于该区域被加热到、接近熔点的温度,奥氏体晶粒严重长大,二次组织试验方法中易出现粗大的贝氏体组织。研究表明,在低合金将试验用钢加工成尺寸为们以一高强钢中加入微量的、、元素可有效提高钢。的焊接热模拟试样,在。。的强度并改善区的韧性【‘,热模拟机上模拟焊接粗晶热影响区所用的模拟规,利用碳萃取复型技术、光镜、电镜和系列冲击试范为热循环峰值温度凡二℃加热速度,、、。验等,对一种创币微合金钢的第二相粒子、焊接粗一冷却时间拼晶热影响区组织及韧性进行研究,同时研究了一种成萃取复型所用的试样取自模拟试样均温区的中。。分相近但不含创的低合金高强钢的焊接粗晶热影心部位萃取碳膜的制备步骤为①抛光②利用。响区组织及韧性,来对比分析含书微合金钢中的的硝酸酒精溶液腐蚀大约的时间③超声波。第二相粒子对焊接粗晶热影响区组织及韧性的影响。清洗④在喷碳仪中喷一层约厚的碳膜。⑤划成的网格后用的硝酸酒精试验材料、内容及方法溶液进行电解剥离,所用的电压为⑥将剥离下来的碳膜放进蒸馏水中漂洗,用铜网捞取,晾干。试验材料后观察把模拟好的试样加工成尺寸为。试验材料为热轧态的微合金钢及成分相。们。的标准冲击试样形缺口开在均温区的中心部位,在一型试验机上进行系列冲击吸收试验,定出脆性转变温度氏为对应于,。,山东省自然科学荃金资助项目收到初稿冲击吸收功的脆性转变温度。微观分析所用的试样收到修改稿©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net年月元效刚等一微合金钢中第二相粒子对组织及韧性的影响取自模拟试样均温区的中心部位。分析奥氏体晶粒尺寸的试样,加少量活性剂的饱和苦味酸水溶液腐蚀,利用截线法测量奥氏体晶粒尺寸,每个试样测量的晶粒数量不少于个。利用一型透射电镜对粒子的形貌、物相、尺寸和数量进行分析,用一型透射电镜上的能谱仪分析粒子的成分。每个试样所统计的粒子数不少于个或视域不少于个。钢母材中粒子形貌试验结果及分析讨论母材中及热影响区中的第二相粒子及其对奥氏体晶粒长大的影响分析表明,微合金钢中含有大量的第二相粒子,粒子的形状不规则,大部分接近球形,只有少量的大尺寸粒子接近方形,如图所示。电子衍射分析表明,粒子为面心立方结构,图为图中最大粒子的典型电子衍射斑点,确定出的点阵常数为,与、、、的点阵常数接近分别为、、、。能谱进一步分析钢母材中粒子的衍射斑点表明,粒子中含有及图中的谱线来自于支持碳膜的铜网两种微合金元素,因此,可断定这、一。些粒子为的碳氮化合物一进了似六忆瓣、︶七︵·一步分析表明,不同粒子中的、相对质量分数是不同的,粒子中的相对质量分数。脚在之间,如图所示这是因为粒子的成分即、值取决于粒子的形成温度,不同温度下析出的粒子具有不同的及值川。粒子尺一寸分布的统计结果见图,图中用万表示粒子的平能,。,均尺寸表示单位面积上的粒子数量可见母能谱材大部分粒子的尺寸在以下,粒子的平均中图钢母材中的粒子尺寸,单位面积内粒子的数量刃二,个。又重新出现了一些尺寸较小的球形粒子如图所词。,棋拟粗晶区中的第二相粒子示这些球形粒子中的相对质量分数较高,。经过或凡℃,下同的焊接脚创听大于如图所示这说明较热