Mo-V-Ti-N微合金钢的焊接脆化倾向及其抑制方法

发布时间：2024-02-17 19:31

　　本文为了研究低碳Mo-V-Ti-N微合金结构钢的焊接脆化倾向及其抑制方法,制备了典型增N(120ppm)、单独加B(12ppm)及N + B(210ppm+17ppm)复合添加等三种试验钢,并采用Gleeble3500热模拟机制备了各试验钢在不同t8/5(6～100s)下的模拟粗晶热影响区(CGHAZ)样品。针对各样品,观察了光学显微组织,统计了各组织形态参量;观察了马氏体-奥氏体(M-A)组元脆性相的透射(TEM)结构;测试了M-A及附近基体的纳米压痕硬度;测试了-20℃的V型缺口(CVN)试样的冲击功,观察了扫描(SEM)断口和二次裂纹形貌。 结果表明,在Mo-V-Ti-N钢的各CGHAZ中均形成了含M-A的多相组织。其微观结构、硬度和断裂特征随t8/5增加的变化趋势是:贝氏体铁素体(BF)和针状铁素体(AF)的数量减少,先共析铁素体(PF)的数量增多;M-A的形态从条状向块状演化、尺寸增大、弥散度降低,其内部结构从板条马氏体+残余奥氏体向孪晶马氏体演化,与附近基体的硬度差增加;CVN冲击功降低,断口形貌从韧窝塑性断裂向准解理脆性断裂演化。另外,在Mo-V-Ti-N钢中添加微量的硼...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
        1.1.1 V-N 微合金钢的发展及其运用
        1.1.2 V-N 微合金钢的焊接脆化问题
    1.2 V-N 微合金钢焊接热影响区的组织
    1.3 M-A 组元的形成及其影响因素
        1.3.1 M-A 组元的形成过程
        1.3.2 焊接热循环参数对M-A 组元形态的影响
        1.3.3 合金元素对M-A 组元的影响
    1.4 M-A 组元的脆化作用
        1.4.1 M-A 组元的形态参数对HAZ 脆化倾向的影响
        1.4.2 M-A 组元的脆化作用机理
    1.5 M-A 组元脆化作用的抑制方法
        1.5.1 控制焊接参数
        1.5.2 控制奥氏体稳定化元素
        1.5.3 硼氮复合微合金化
    1.6 本文主要研究内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 试验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 焊接热模拟试验
        2.2.2 HAZ 低温冲击试验及断口分析
        2.2.3 显微组织观察及定量分析
        2.2.4 M-A 组元的微观硬度测量
        2.2.5 M-A 组元的精细结构观察
    2.3 本章小结
第3章 CGHAZ 脆化机理的研究
    3.1 实验结果
        3.1.1 母材的金相组织
        3.1.2 焊接热影响区的组织
        3.1.3 焊接热影响区中M-A 组元的观察
        3.1.4 M-A 组元的微观硬度测试
        3.1.5 模拟粗晶热影响区的冲击韧性测试
    3.2 讨论
        3.2.1 粗晶热影响区基体组织和冲击性能的关系
        3.2.2 M-A 组元形态参数对脆化倾向的影响
        3.2.3 M-A 组元的脆化作用机理
    3.3 本章小结
第4章 微量硼对CGHAZ 脆化倾向的抑制
    4.1 实验结果
        4.1.1 试验钢的光学显微组织
        4.1.2 CGHAZ 的光学显微组织
        4.1.3 CGHAZ 中M-A 组元的观察
        4.1.4 模拟CGHAZ 的冲击韧性测试
    4.2 讨论
        4.2.1 硼对CGHAZ 显微组织的影响
        4.2.2 硼对M-A 组元形态的影响
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务及研究成果
致谢
作者简介



本文编号：3901252