高温条件下Mg处理船体钢钉扎粒子的作用行为

发布时间：2021-12-02 17:03

　　Mg处理船体钢具有优秀的大线能量焊接性能,而钢中粒子稳定的钉扎作用是其防止晶粒粗化的关键。为确定高温条件下Mg处理DH36船体钢中钉扎粒子的作用行为,设计了高温共聚焦试验和焊接热模拟试验。结果表明,当温度低于1 170℃时,钢中起钉扎作用的粒子主要为小尺寸的Ti、Nb星型复合粒子和TiN粒子;当温度进一步升高、高温作用时间进一步延长时,Ti、Nb复合粒子固溶失效,导致奥氏体晶粒尺寸由5μm粗化到50～60μm,此时防止晶粒进一步粗化的钉扎粒子主要为Mg、Ti复合粒子,而复合粒子的稳定性则取决于钢中[Mg]含量。 

【文章来源】：炼钢. 2020,36(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

试验工艺示意图

该研究分别采用高温共聚焦原位分析和焊接热模拟试验来分析Mg处理DH36船体钢钉扎粒子的作用行为。其中高温共聚焦试验是针对试验钢在奥氏体化温度开始至1 250 ℃时随着时间的延长钢组织变化,焊接热模拟试验则是针对更高温度和更长高温持续时间条件下钢组织的变化,二者结果相结合即可获得高温条件下Mg处理DH36船体钢钉扎粒子的作用行为。不同试验的结果及相应分析如下。2.1 高温共聚焦试验

图3为试验钢在高温共聚焦显微镜下不同温度和加热时间时的原位显微组织。从图3可以看出,在加热过程中当温度达到733 ℃时,钢组织开始出现清晰的奥氏体晶界(如图3a所示),即钢组织开始奥氏体化,当温度继续升高达到950 ℃时,奥氏体晶界开始呈现出稳定的状态(如图3b所示),说明此时钢组织奥氏体化进程结束。从图3b中可以看出,此时钢的显微组织非常均匀,奥氏体晶粒尺寸约为5 μm。随着温度的继续升高,钢组织经历了较长时间的稳定,直到温度达到1 170 ℃时,钢组织开始析出新的晶界(如图3c所示),这也意味着当前的奥氏体组织开始粗化。随着温度的进一步升高,钢奥氏体组织的粗化进程开始加速,当温度达到1 250 ℃并保温30 s后,奥氏体晶粒尺寸开始稳定(如图3d所示),在随后的保温过程中奥氏体晶粒再未发生粗化。除个别晶粒外,晶粒尺寸基本维持在50 μm左右。

【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化物冶金技术及其在船体钢开发中的应用及展望[J]. 朱立光,孙立根.  炼钢. 2017(05)
[2]Mg含量对焊接热影响区夹杂物及组织的影响[J]. 徐龙云,杨健,王睿之,王万林.  炼钢. 2017(05)
[3]氧化物冶金工艺的新进展及其发展趋势[J]. 赵素华,潘秀兰,王艳红,梁慧智.  炼钢. 2009(02)
[4]低碳钢中以氧化物为核心针状铁素体的形成[J]. 卜勇,胡本芙,尹法章,陈晓.  北京科技大学学报. 2006(04)



本文编号：3528826