镁处理对船体钢组织细化作用的高温原位分析
发布时间：2021-08-08 16:36
船体钢经镁处理后其焊接热影响区性能显著提升。为进一步弄清镁的作用机制,采用高温激光共聚焦显微镜原位观察传统船体钢和镁处理船体钢在升降温过程中显微组织的演变过程,并对不同保温时间下钢组织在连续冷却过程中的相变进行研究。通过对比发现,镁处理船体钢在升温过程中因微细夹杂物粒子的钉扎作用使得奥氏体晶粒尺寸并未发生粗化,并且在冷却过程中奥氏体晶粒内部出现大量夹杂物诱发的针状铁素体,使钢组织得到进一步细化,而夹杂物这种诱发晶内针状铁素体的能力则呈现出随保温时间延长而逐渐增强的规律。与此同时,夹杂物数量及分布情况的统计也为上述结果提供了有力佐证。
【文章来源】：钢铁. 2020,55(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
传统船体钢冷却过程中不同温度下IAF诱发情况
由此可知，传统船体钢在冷却过程中会优先形成大量板条状铁素体为特征的魏氏组织，对材料性能产生不利影响。镁处理船体钢中基本无侧板条铁素体形成，且以微细夹杂物为核心，诱导出大量呈交织互锁状态的针状铁素体，消除了板条状铁素体沿铁素体层间断裂的可能，同时达到细化晶粒的目的。2.2 保温时间对针状铁素体诱发的影响
本研究采用VL2000DX高温激光共聚焦显微镜（confocal scanning laser microscopy,CSLM）观察材料在升温、保温及冷却过程中的组织变化。该系统包括金相加热炉、显微观察成像系统、气流系统、冷却系统和温控系统等，高温共聚焦激光显微镜如图1所示。用电火花线切割机在试验钢轧板上切取?7mm×2mm高温共聚焦试样和30mm×10mm×10mm的金相试样。试样经预磨和机械抛光后置于酒精中并超声波清洗1min，取出后吹干。将高温共聚焦试样放入高纯Al2O3坩埚内，置于CSLM加热炉内按预定程序进行加热，向炉内通入高纯氩保护，以防止试样在高温条件下氧化。加热过程采用自动程序控温仪进行控温，试验过程中控温流程如图2所示。试样以5℃/s的速度升温至1 250℃，分别保温100、300、500s后以7℃/s的速度冷却至室温。利用CSLM显微成像系统原位观察试样在加热、保温及冷却过程中显微组织的变化，并通过微机系统将试验过程连续记录在视频文件中。将用于夹杂物检测的金相试样依次用75.0、23.0、13.0、9.0、6.5μm(200、600、1 000、1 500、2 000目）砂纸由粗到细磨制，然后抛光至镜面，表面无滑痕。采用Sigma 500蔡司扫描电镜及配套的牛津夹杂物软件分析系统对镁处理船体钢及传统船体钢试样中显微夹杂物数量及尺寸进行统计分析。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化物冶金在大线能量焊接用钢中的应用[J]. 王丙兴,朱伏先,王超,娄号南,王昭东,王国栋. 钢铁. 2019(09)
[2]大线能量焊接用海工钢的夹杂物与组织[J]. 王毓男,蒋晓放. 钢铁. 2019(08)
[3]微合金元素钒和铌对诱发针状铁素体的影响[J]. 朱立光,王雁,王硕明,张庆军. 钢铁. 2019(08)
[4]诱发IAF夹杂物与原晶粒的尺寸匹配关系[J]. 孙立根,刘云松,郝剑桥,朱立光,雷鸣. 钢铁. 2019(06)
[5]不同冷速下钛微合金化Q345B钢的HAZ组织及性能[J]. 赵晶军,龙木军,汪勤政,曹俊生,刘涛,陈登福. 中国冶金. 2019(03)
[6]Ti-Ca复合脱氧大线能量焊接用钢中夹杂物的演变[J]. 李超,董廷亮,孔维明,李建新,李玉谦,李杰. 钢铁. 2019(02)
[7]大线能量焊接用钢CGHAZ冲击韧性内在机理分析[J]. 邹宗园,韩舒婷,李银潇,王超. 中国冶金. 2019(01)
[8]Q345级钛氧化物冶金钢生产工艺及大线能量焊接性能研究[J]. 李玉谦,杜琦铭,梅东贵,成慧梅. 钢铁钒钛. 2018(06)
[9]IF钢晶体取向与纳米力学性能的原位分析[J]. 吴园园,张珂,董登超. 冶金分析. 2018(06)
[10]合金元素对大线能量焊接用钢组织性能的影响[J]. 王超,娄号南,王丙兴,王昭东,王国栋. 钢铁. 2018(06)
博士论文
[1]Mg处理冶炼工艺对船板钢母材和焊接热影响区影响的研究[D]. 祝凯.复旦大学 2011
本文编号：3330302
【文章来源】：钢铁. 2020,55(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
传统船体钢冷却过程中不同温度下IAF诱发情况
由此可知，传统船体钢在冷却过程中会优先形成大量板条状铁素体为特征的魏氏组织，对材料性能产生不利影响。镁处理船体钢中基本无侧板条铁素体形成，且以微细夹杂物为核心，诱导出大量呈交织互锁状态的针状铁素体，消除了板条状铁素体沿铁素体层间断裂的可能，同时达到细化晶粒的目的。2.2 保温时间对针状铁素体诱发的影响
本研究采用VL2000DX高温激光共聚焦显微镜（confocal scanning laser microscopy,CSLM）观察材料在升温、保温及冷却过程中的组织变化。该系统包括金相加热炉、显微观察成像系统、气流系统、冷却系统和温控系统等，高温共聚焦激光显微镜如图1所示。用电火花线切割机在试验钢轧板上切取?7mm×2mm高温共聚焦试样和30mm×10mm×10mm的金相试样。试样经预磨和机械抛光后置于酒精中并超声波清洗1min，取出后吹干。将高温共聚焦试样放入高纯Al2O3坩埚内，置于CSLM加热炉内按预定程序进行加热，向炉内通入高纯氩保护，以防止试样在高温条件下氧化。加热过程采用自动程序控温仪进行控温，试验过程中控温流程如图2所示。试样以5℃/s的速度升温至1 250℃，分别保温100、300、500s后以7℃/s的速度冷却至室温。利用CSLM显微成像系统原位观察试样在加热、保温及冷却过程中显微组织的变化，并通过微机系统将试验过程连续记录在视频文件中。将用于夹杂物检测的金相试样依次用75.0、23.0、13.0、9.0、6.5μm(200、600、1 000、1 500、2 000目）砂纸由粗到细磨制，然后抛光至镜面，表面无滑痕。采用Sigma 500蔡司扫描电镜及配套的牛津夹杂物软件分析系统对镁处理船体钢及传统船体钢试样中显微夹杂物数量及尺寸进行统计分析。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化物冶金在大线能量焊接用钢中的应用[J]. 王丙兴,朱伏先,王超,娄号南,王昭东,王国栋. 钢铁. 2019(09)
[2]大线能量焊接用海工钢的夹杂物与组织[J]. 王毓男,蒋晓放. 钢铁. 2019(08)
[3]微合金元素钒和铌对诱发针状铁素体的影响[J]. 朱立光,王雁,王硕明,张庆军. 钢铁. 2019(08)
[4]诱发IAF夹杂物与原晶粒的尺寸匹配关系[J]. 孙立根,刘云松,郝剑桥,朱立光,雷鸣. 钢铁. 2019(06)
[5]不同冷速下钛微合金化Q345B钢的HAZ组织及性能[J]. 赵晶军,龙木军,汪勤政,曹俊生,刘涛,陈登福. 中国冶金. 2019(03)
[6]Ti-Ca复合脱氧大线能量焊接用钢中夹杂物的演变[J]. 李超,董廷亮,孔维明,李建新,李玉谦,李杰. 钢铁. 2019(02)
[7]大线能量焊接用钢CGHAZ冲击韧性内在机理分析[J]. 邹宗园,韩舒婷,李银潇,王超. 中国冶金. 2019(01)
[8]Q345级钛氧化物冶金钢生产工艺及大线能量焊接性能研究[J]. 李玉谦,杜琦铭,梅东贵,成慧梅. 钢铁钒钛. 2018(06)
[9]IF钢晶体取向与纳米力学性能的原位分析[J]. 吴园园,张珂,董登超. 冶金分析. 2018(06)
[10]合金元素对大线能量焊接用钢组织性能的影响[J]. 王超,娄号南,王丙兴,王昭东,王国栋. 钢铁. 2018(06)
博士论文
[1]Mg处理冶炼工艺对船板钢母材和焊接热影响区影响的研究[D]. 祝凯.复旦大学 2011
本文编号：3330302
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3330302.html
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