鎂處理對船體鋼組織細(xì)化作用的高溫原位分析
發(fā)布時間：2021-08-08 16:36
船體鋼經(jīng)鎂處理后其焊接熱影響區(qū)性能顯著提升。為進一步弄清鎂的作用機制,采用高溫激光共聚焦顯微鏡原位觀察傳統(tǒng)船體鋼和鎂處理船體鋼在升降溫過程中顯微組織的演變過程,并對不同保溫時間下鋼組織在連續(xù)冷卻過程中的相變進行研究。通過對比發(fā)現(xiàn),鎂處理船體鋼在升溫過程中因微細(xì)夾雜物粒子的釘扎作用使得奧氏體晶粒尺寸并未發(fā)生粗化,并且在冷卻過程中奧氏體晶粒內(nèi)部出現(xiàn)大量夾雜物誘發(fā)的針狀鐵素體,使鋼組織得到進一步細(xì)化,而夾雜物這種誘發(fā)晶內(nèi)針狀鐵素體的能力則呈現(xiàn)出隨保溫時間延長而逐漸增強的規(guī)律。與此同時,夾雜物數(shù)量及分布情況的統(tǒng)計也為上述結(jié)果提供了有力佐證。
【文章來源】：鋼鐵. 2020,55(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
傳統(tǒng)船體鋼冷卻過程中不同溫度下IAF誘發(fā)情況
由此可知，傳統(tǒng)船體鋼在冷卻過程中會優(yōu)先形成大量板條狀鐵素體為特征的魏氏組織，對材料性能產(chǎn)生不利影響。鎂處理船體鋼中基本無側(cè)板條鐵素體形成，且以微細(xì)夾雜物為核心，誘導(dǎo)出大量呈交織互鎖狀態(tài)的針狀鐵素體，消除了板條狀鐵素體沿鐵素體層間斷裂的可能，同時達到細(xì)化晶粒的目的。2.2 保溫時間對針狀鐵素體誘發(fā)的影響
本研究采用VL2000DX高溫激光共聚焦顯微鏡（confocal scanning laser microscopy,CSLM）觀察材料在升溫、保溫及冷卻過程中的組織變化。該系統(tǒng)包括金相加熱爐、顯微觀察成像系統(tǒng)、氣流系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)等，高溫共聚焦激光顯微鏡如圖1所示。用電火花線切割機在試驗鋼軋板上切取?7mm×2mm高溫共聚焦試樣和30mm×10mm×10mm的金相試樣。試樣經(jīng)預(yù)磨和機械拋光后置于酒精中并超聲波清洗1min，取出后吹干。將高溫共聚焦試樣放入高純Al2O3坩堝內(nèi)，置于CSLM加熱爐內(nèi)按預(yù)定程序進行加熱，向爐內(nèi)通入高純氬保護，以防止試樣在高溫條件下氧化。加熱過程采用自動程序控溫儀進行控溫，試驗過程中控溫流程如圖2所示。試樣以5℃/s的速度升溫至1 250℃，分別保溫100、300、500s后以7℃/s的速度冷卻至室溫。利用CSLM顯微成像系統(tǒng)原位觀察試樣在加熱、保溫及冷卻過程中顯微組織的變化，并通過微機系統(tǒng)將試驗過程連續(xù)記錄在視頻文件中。將用于夾雜物檢測的金相試樣依次用75.0、23.0、13.0、9.0、6.5μm(200、600、1 000、1 500、2 000目）砂紙由粗到細(xì)磨制，然后拋光至鏡面，表面無滑痕。采用Sigma 500蔡司掃描電鏡及配套的牛津夾雜物軟件分析系統(tǒng)對鎂處理船體鋼及傳統(tǒng)船體鋼試樣中顯微夾雜物數(shù)量及尺寸進行統(tǒng)計分析。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]氧化物冶金在大線能量焊接用鋼中的應(yīng)用[J]. 王丙興,朱伏先,王超,婁號南,王昭東,王國棟. 鋼鐵. 2019(09)
[2]大線能量焊接用海工鋼的夾雜物與組織[J]. 王毓男,蔣曉放. 鋼鐵. 2019(08)
[3]微合金元素釩和鈮對誘發(fā)針狀鐵素體的影響[J]. 朱立光,王雁,王碩明,張慶軍. 鋼鐵. 2019(08)
[4]誘發(fā)IAF夾雜物與原晶粒的尺寸匹配關(guān)系[J]. 孫立根,劉云松,郝劍橋,朱立光,雷鳴. 鋼鐵. 2019(06)
[5]不同冷速下鈦微合金化Q345B鋼的HAZ組織及性能[J]. 趙晶軍,龍木軍,汪勤政,曹俊生,劉濤,陳登福. 中國冶金. 2019(03)
[6]Ti-Ca復(fù)合脫氧大線能量焊接用鋼中夾雜物的演變[J]. 李超,董廷亮,孔維明,李建新,李玉謙,李杰. 鋼鐵. 2019(02)
[7]大線能量焊接用鋼CGHAZ沖擊韌性內(nèi)在機理分析[J]. 鄒宗園,韓舒婷,李銀瀟,王超. 中國冶金. 2019(01)
[8]Q345級鈦氧化物冶金鋼生產(chǎn)工藝及大線能量焊接性能研究[J]. 李玉謙,杜琦銘,梅東貴,成慧梅. 鋼鐵釩鈦. 2018(06)
[9]IF鋼晶體取向與納米力學(xué)性能的原位分析[J]. 吳園園,張珂,董登超. 冶金分析. 2018(06)
[10]合金元素對大線能量焊接用鋼組織性能的影響[J]. 王超,婁號南,王丙興,王昭東,王國棟. 鋼鐵. 2018(06)
博士論文
[1]Mg處理冶煉工藝對船板鋼母材和焊接熱影響區(qū)影響的研究[D]. 祝凱.復(fù)旦大學(xué) 2011
本文編號：3330302
【文章來源】：鋼鐵. 2020,55(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
傳統(tǒng)船體鋼冷卻過程中不同溫度下IAF誘發(fā)情況
由此可知，傳統(tǒng)船體鋼在冷卻過程中會優(yōu)先形成大量板條狀鐵素體為特征的魏氏組織，對材料性能產(chǎn)生不利影響。鎂處理船體鋼中基本無側(cè)板條鐵素體形成，且以微細(xì)夾雜物為核心，誘導(dǎo)出大量呈交織互鎖狀態(tài)的針狀鐵素體，消除了板條狀鐵素體沿鐵素體層間斷裂的可能，同時達到細(xì)化晶粒的目的。2.2 保溫時間對針狀鐵素體誘發(fā)的影響
本研究采用VL2000DX高溫激光共聚焦顯微鏡（confocal scanning laser microscopy,CSLM）觀察材料在升溫、保溫及冷卻過程中的組織變化。該系統(tǒng)包括金相加熱爐、顯微觀察成像系統(tǒng)、氣流系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和溫控系統(tǒng)等，高溫共聚焦激光顯微鏡如圖1所示。用電火花線切割機在試驗鋼軋板上切取?7mm×2mm高溫共聚焦試樣和30mm×10mm×10mm的金相試樣。試樣經(jīng)預(yù)磨和機械拋光后置于酒精中并超聲波清洗1min，取出后吹干。將高溫共聚焦試樣放入高純Al2O3坩堝內(nèi)，置于CSLM加熱爐內(nèi)按預(yù)定程序進行加熱，向爐內(nèi)通入高純氬保護，以防止試樣在高溫條件下氧化。加熱過程采用自動程序控溫儀進行控溫，試驗過程中控溫流程如圖2所示。試樣以5℃/s的速度升溫至1 250℃，分別保溫100、300、500s后以7℃/s的速度冷卻至室溫。利用CSLM顯微成像系統(tǒng)原位觀察試樣在加熱、保溫及冷卻過程中顯微組織的變化，并通過微機系統(tǒng)將試驗過程連續(xù)記錄在視頻文件中。將用于夾雜物檢測的金相試樣依次用75.0、23.0、13.0、9.0、6.5μm(200、600、1 000、1 500、2 000目）砂紙由粗到細(xì)磨制，然后拋光至鏡面，表面無滑痕。采用Sigma 500蔡司掃描電鏡及配套的牛津夾雜物軟件分析系統(tǒng)對鎂處理船體鋼及傳統(tǒng)船體鋼試樣中顯微夾雜物數(shù)量及尺寸進行統(tǒng)計分析。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]氧化物冶金在大線能量焊接用鋼中的應(yīng)用[J]. 王丙興,朱伏先,王超,婁號南,王昭東,王國棟. 鋼鐵. 2019(09)
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[3]微合金元素釩和鈮對誘發(fā)針狀鐵素體的影響[J]. 朱立光,王雁,王碩明,張慶軍. 鋼鐵. 2019(08)
[4]誘發(fā)IAF夾雜物與原晶粒的尺寸匹配關(guān)系[J]. 孫立根,劉云松,郝劍橋,朱立光,雷鳴. 鋼鐵. 2019(06)
[5]不同冷速下鈦微合金化Q345B鋼的HAZ組織及性能[J]. 趙晶軍,龍木軍,汪勤政,曹俊生,劉濤,陳登福. 中國冶金. 2019(03)
[6]Ti-Ca復(fù)合脫氧大線能量焊接用鋼中夾雜物的演變[J]. 李超,董廷亮,孔維明,李建新,李玉謙,李杰. 鋼鐵. 2019(02)
[7]大線能量焊接用鋼CGHAZ沖擊韌性內(nèi)在機理分析[J]. 鄒宗園,韓舒婷,李銀瀟,王超. 中國冶金. 2019(01)
[8]Q345級鈦氧化物冶金鋼生產(chǎn)工藝及大線能量焊接性能研究[J]. 李玉謙,杜琦銘,梅東貴,成慧梅. 鋼鐵釩鈦. 2018(06)
[9]IF鋼晶體取向與納米力學(xué)性能的原位分析[J]. 吳園園,張珂,董登超. 冶金分析. 2018(06)
[10]合金元素對大線能量焊接用鋼組織性能的影響[J]. 王超,婁號南,王丙興,王昭東,王國棟. 鋼鐵. 2018(06)
博士論文
[1]Mg處理冶煉工藝對船板鋼母材和焊接熱影響區(qū)影響的研究[D]. 祝凱.復(fù)旦大學(xué) 2011
本文編號：3330302
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