采用埋弧焊工藝制備低溫高錳鋼焊縫金屬,其主要成分為:0.20%～0.22%C、20.00%～22.00%Mn及2.80%～3.00%Ni。通過-196℃示波沖擊試驗(yàn),結(jié)合微觀組織和沖擊斷口表征,分析了影響焊縫金屬低溫沖擊韌性的微觀機(jī)理。結(jié)果表明,該焊縫金屬在-196℃的平均沖擊值為68.2 J,斷裂類型為延性斷裂,斷口呈韌窩形貌。焊縫金屬能發(fā)生延性斷裂緣于全奧氏體組織具有優(yōu)異的塑性變形能力。沖擊過程組織發(fā)生了馬氏體相變,即相變誘導(dǎo)塑性（TRIP）效應(yīng),這在一定程度上有益于焊縫金屬低溫韌性的提升。另外,焊縫金屬組織中粒徑小于0.5μm夾雜物粒子占比為61.5%,這是其保持良好低溫韌性的另一因素。 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2020年05期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

沖擊后焊縫金屬組織取樣圖示

對(duì)沖擊過程各階段的能量進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算式為:W=∫Fds,F、s分別表示載荷和位移,計(jì)算結(jié)果列于表3中。由表3可見,整個(gè)沖擊過程,塑性變形功和裂紋穩(wěn)態(tài)擴(kuò)展功占比最大,共占總能量的90%左右,由此可以判斷,焊縫金屬在-196 ℃下的沖擊斷裂類型為延性斷裂。從圖3還可以看出,在塑性斷裂區(qū)(對(duì)應(yīng)的y～m和m～P1階段),斷口處發(fā)生了明顯的塑性變形,在沖擊斷口上部和中部的微觀形貌均為等軸韌窩;剪切斷裂區(qū)(P1～P3)宏觀形貌對(duì)應(yīng)的是平整的斷口組織,未觀察到明顯的塑性變形,對(duì)應(yīng)的微觀斷口形貌仍然是韌窩結(jié)構(gòu),但與斷口上、中部的等軸型韌窩相比,此處韌窩相對(duì)較淺且明顯被拉長(zhǎng)。表3 沖擊實(shí)驗(yàn)各階段對(duì)應(yīng)能量及所占比例Table 3 Energy and its proportion at each stage of impact test 階段 0～y y～m m～P1 P1～P3 0～P3(整個(gè)過程) W/J 4.3 29.7 31.5 2.7 68.2 比例/% 6.3 43.5 46.2 3.9 100

圖4 沖擊實(shí)驗(yàn)后焊縫金屬的SEM照片對(duì)靠近斷口處的微觀組織進(jìn)行EBSD相類型分析及取向分析,結(jié)果如圖6所示。由圖6(a)可知,斷口附近除了奧氏體組織以外,還存在7.1%的ε馬氏體(ε-M)和0.4%的α′馬氏體(α′-M)。Yang等[6]在22Mn鋼壓縮變形實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),α′-M在2個(gè)ε-M變體的交叉處形成,該位置既高應(yīng)力集中,同時(shí)也滿足馬氏體相變晶體學(xué)條件。結(jié)合圖6(c)和圖6(d)可知,α′-M大多存在于ε-M組織之間,并且α′-M周圍存在多種不同取向的ε-M晶粒,這表明焊縫金屬在沖擊變形過程中發(fā)生了γ→ε-M→α′-M轉(zhuǎn)變,其中以γ→ε-M轉(zhuǎn)變?yōu)橹鳌?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高錳TRIP/TWIP鋼壓縮過程晶體學(xué)行為的EBSD分析 Ⅰ.相變特點(diǎn)、孿生及奧氏體取向的影響[J]. 楊平,魯法云,孟利,崔鳳娥.  金屬學(xué)報(bào). 2010(06)



本文編號(hào)：2930235