焊接是低合金高強(qiáng)度鋼實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值最重要的手段之一,焊接熱影響區(qū)的晶粒粗化和韌性下降是低合金高強(qiáng)度鋼大線能量焊接中的主要問題。熱影響粗晶區(qū)原奧氏體晶粒尺寸、針狀鐵素體含量和M-A組元的數(shù)量、形態(tài)以及分布等是影響組織韌性的主要因素。本論文使用高溫共聚焦激光顯微鏡原位觀察了模擬焊接熱循環(huán)過程中粗晶區(qū)奧氏體晶粒長大和針狀鐵素體的形成過程,研究了焊接熱循環(huán)過程中合金元素Cu、Cr、Ni對(duì)模擬熱影響粗晶區(qū)組織和韌性的影響機(jī)理。主要研究結(jié)果如下:（1）熱影響粗晶區(qū)奧氏體晶粒在焊接熱循環(huán)的加熱、等溫以及冷卻過程中,奧氏體晶粒通過晶界移動(dòng)的方式進(jìn)行生長。在冷卻過程中,奧氏體晶粒在溫度低于1150℃后停止生長。鋼中析出的彌散分布的第二相粒子能有效抑制奧氏體晶粒長大。（2）冷卻過程中針狀鐵素體在粗大晶粒內(nèi)的夾雜物上多維形核,也在先形成的鐵素體板條表面激發(fā)形核。先形成的針狀鐵素體板條把原奧氏體晶粒有效分割成許多細(xì)小區(qū)域,在較低溫度晶界形核成束狀生長的貝氏體板條被限制在這些細(xì)小的區(qū)域內(nèi),得到細(xì)小的針狀鐵素體和貝氏體混合組織�；旌辖M織的有效晶粒尺寸遠(yuǎn)小于原奧氏體晶粒尺寸。（3）在Cu合金化低合金高強(qiáng)度鋼中,當(dāng)添... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

單道焊中CGHAZ區(qū)域示意圖

針狀鐵素體（左）和貝氏體（右）形成機(jī)理示意圖

長條形鐵素體針可以在夾雜物的一側(cè)生長；在較大夾雜物周圍（>1μm）的鐵素體通常成星狀形核，夾雜物位于鐵素體的核心位置，鐵素體板條在夾雜物核心表面的垂直方向上向外生長（如圖1.3所示）[18,27]。近年來，在利用鋼中的夾雜物和析出物來形成晶內(nèi)鐵素體方面進(jìn)行了很多研究。關(guān)于晶內(nèi)鐵素體的形核機(jī)制目前尚無統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。一般認(rèn)為有兩種主要的形核機(jī)制：一種是夾雜物周圍奧氏體中化學(xué)成分的變化促進(jìn)形核；另一種是夾雜物/析出物與鐵素體晶核共格，從而降低形核勢(shì)壘促進(jìn)形核。另外的形核機(jī)制還有：由于夾雜物與奧氏體的熱收縮不一致引起的應(yīng)變能，以及溶質(zhì)原子或雜質(zhì)元素偏聚在夾雜物表面促進(jìn)形核等。圖1.3 針狀鐵素體形核和長大模型[18]1.2.4.1 夾雜物周圍局部區(qū)域化學(xué)成分的變化鋼中夾雜物周圍局部區(qū)域的化學(xué)成分不均勻，使得奧氏體向鐵素體相變的驅(qū)動(dòng)力的增加，可以促進(jìn)針狀鐵素體形核。當(dāng)夾雜物MnS和MnOAl2O3形成以后，在夾雜物周圍的錳被耗盡，出現(xiàn)Mn原子貧乏區(qū)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2979462