含Ti复合第二相粒子对微合金钢焊接热影响区组织和性能的影响

金属学报, 2010, 46(8): 997-1003. doi: 10.3724/SP.J.1037.2010.00135

含Ti复合第二相粒子对微合金钢焊接热影响区组织和性能的影响

舒玮 ^1, , 王学敏 ^2, , 李书瑞 ^3, , 贺信莱 ^4,

1.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

2.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

3.武汉钢铁(集团)公司,武汉,430080

4.北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083

基金项目: 国家高技术研究发展计划资助项目(2008AA03Z501)

关键词：含Ti第二相粒子 , 焊接热影响区(WHAZ) , 晶内针状铁素体(IAF) , 相变冷却时间(t8/5)

INFLUENCE OF SECOND-PHASE PARTICLES CONTAINING Ti ON MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF WELD-HEAT-AFFECTED-ZONE OF A MICROALLOY STEEL

系统分析了含Ti的复合第二相粒子对微合金钢模拟焊接热影响区(WHAZ)组织和性能的影响.研究发现,即使在较长的相变冷却时间ts/5=120 S下(对应焊接线能量为100 kJ/cm),Ti脱氧实验钢的模拟WHAZ低温冲击韧性也明显好于Al脱氧对比钢.含Ti的第二相粒子对WHAZ性能的改善作用主要表现在以下两个方面:首先,钢中弥散分布着大量尺寸在几百纳米的含Nb的TiO2-MnS粒子以及尺寸小于50 nm的含TiO2的NbC粒子,这两类小尺寸的第二相粒子有效地阻碍了焊接热循环过程中原奥氏体晶粒的长大,细化了焊接热影响区的微观组织;此外,尺寸在1-3μm范围内的TiO2-MnS型复合粒子能够有效地诱导晶内针状铁素体(IAF)在其表面形核,这些形核长大的IAF分割了原奥氏体晶粒,从而进一步细化了微观组织.在以上两种因素的共同作用下,Ti脱氧实验钢经过不同模拟焊接热循环后,组织得到明显细化,WHAZ的低温冲击韧性明显好于Al脱氧对比钢.

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