TMCP特厚止裂钢板的显微组织和抗解理断裂性能

来源期刊：材料热处理学报2020年第11期

论文作者：刘东升 程丙贵 罗咪 曲锦波

文章页码：118 - 128

关键词：控轧控冷工艺;特厚钢板;解理断裂应力;起裂韧性;止裂韧性;

摘    要：为开发超大集装箱船用止裂钢板,提出了一种低碳微合金SiMnCrNiCuMo钢,使用控轧控冷工艺（TMCP）试制出最大厚度为80 mm特厚钢板,使用埋弧焊接技术对最厚钢板进行了焊接评定,分析了钢板和焊接接头的显微组织。通过系列示波Charpy冲击试验研究了钢板及焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）的韧脆转变行为,获得了各部位的韧脆转变温度（DBTT）及其解理断裂强度σ_f;分别测试了钢板及CGHAZ区-10℃的全厚度裂纹张开位移（CTOD）,并且估算其启裂韧性（K_c）;通过系列温度梯度宽板双重拉伸试验,获得了钢板在-10℃的止裂韧性(K_ca)。结果表明:钢板的显微组织由不规则铁素体、针状铁素体、细化上贝氏体和弥散分布的马氏体奥氏体组成,平均晶粒尺寸小于7.0μm,其屈服强度大于500 MPa,韧脆转变温度低于-78℃。高的止裂性能导致冲击韧性的提高;提高σ_f值可降低钢板的DBTT及改善其低温韧性;在低温发生解理断裂的Charpy冲击试样和在低温区发生解理断裂的双重拉伸试样具有相同的临界事件。在焊接状态下,焊接接头的启裂韧性值低于母材钢板的止裂韧性值,因此,如果裂纹在低韧性的CGHAZ区起始,则该裂纹的扩展将在母材钢板处停止。