激光成形修复2Cr13不锈钢热影响区的组织研究

金属学报, 2013, 49(5): 605-613. doi: 10.3724/SP.J.1037.2012.00708

激光成形修复2Cr13不锈钢热影响区的组织研究

徐庆东 ^1, , 林鑫 ^2, , 宋梦华 ^3, , 杨海欧 ^4, , 黄卫东 ^5,

1.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

2.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

3.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

4.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

5.西北工业大学凝固技术国家重点实验室,西安,710072

基金项目: Programme of Introducing Talents of Discipline to Universities(08040) National Natural Science Foundation of China(50971102) Specialized Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education(20116102110016) National Basic Research Program of China(2011CB610402) 国家自然科学基金项目50971102,国家重点基础研究发展计划项目2011CB610402,高等学校博士学科点专项科研基金项目20116102110016和高等学校学科创新引智计划项目08040资助

关键词：激光成形修复 , 2Cr13不锈钢 , 热影响区 , 组织特征 , 温度场模拟

MICROSTRUCTURE OF HEAT-AFFECTED ZONE OF LASER FORMING REPAIRED 2Cr13 STAINLESS STEEL

Keywords： laser forming repairing , 2Cr13 stainless steel , heat-affected zone , microstructure characteristic , temperature field simulation

对激光成形修复2Cr13不锈钢热影响区分别进行了单道单层、多道单层、单道多层和多道多层4种形式的修复实验.通过金相观察和硬度测试确定了激光成形修复区域的组织特征,结合热影响区温度场模拟分析了组织形成机理.结果表明:热影响区内微观组织从基材到修复区底部呈现连续性变化,其中,主要相结构经历了α铁索体→α铁索体+少量马氏体→马氏体+少量α铁素体→马氏体的转变,马氏体的出现导致硬度快速上升；同时,原M23C6型碳化物逐渐溶解,直至消失,且晶内碳化物先于晶界碳化物发生溶解；伴随碳化物的溶解逐渐出现δ铁索体；随着趋近修复区底部,δ铁索体逐渐增多、长大并连成骨架;当沉积层数增加后,硬度峰值随之下降,在热影响区中部的部分区域会出现晶粒细化,且热影响区顶部的晶界逐渐开始析出碳化物,同时,δ铁素体骨架逐步被晶界打断.

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