低碳贝氏体钢焊接热影响区中不同亚区的组织特征与韧性

兰亮云¹，邱春林¹，赵德文¹，李灿明^1,2，高秀华¹，杜林秀¹

1. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室2. 莱芜钢铁集团有限公司技术研发中心

摘 要：根据焊接热影响区中不同亚区的热循环特征对低碳贝氏体钢进行了焊接热模拟实验.采用示波器载荷冲击试验机检测焊接热模拟试样的冲击韧性,结合OM,SEM,TEM以及EBSD技术对模拟显微组织的观察,分析了不同亚区的显微组织特征与冲击韧性之间的关系.结果表明,当冷却时间t=30 s时,各亚区的裂纹形核功相差并不太大,其值在40—70J之间.细晶区（FGHAZ）具有良好的止裂能力,裂纹扩展功高达122 J;而部分相变区（ICHAZ）和粗晶区（CGHAZ）的裂纹扩展功较小,分别为51.8和17 J.随t的延长,各亚区的裂纹形核功和扩展功均下降,其中CGHAZ的裂纹形核功和FGHAZ的裂纹扩展功的下降最为显著.不同冷却速率下,M-A组元尺寸和形态的变化是影响裂纹形核功的重要因素.对于裂纹扩展功来说,高冷却速率下,具有高密度大角晶界的FGHAZ具有良好的抗裂纹迅速扩展的能力,但当冷却速率降低,由于原始奥氏体晶粒长大而使裂纹扩展功下降.ICHAZ有效晶粒尺寸不均匀,并随冷却速率的降低,晶粒尺寸明显增大,裂纹扩展功下降.而在CGHAZ中原始奥氏体晶粒显著粗化,大角晶界密度的下降导致裂纹扩展功降低;随冷却速率的降低,原始奥氏体晶粒内的取向变得更为单一,裂纹扩展功进一步降低.

关键词：低碳贝氏体钢; 焊接热影响区; 冲击吸收功; M-A组元; 大角晶界;