微观组织对高强钢熔敷金属屈强比的影响_王爱华
《2024年Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢热变形过程的微观组织模拟》范文
《Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢热变形过程的微观组织模拟》篇一一、引言Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢以其出色的耐腐蚀性、高强度和良好的加工性能，在建筑、桥梁、车辆制造等领域得到了广泛应用。
然而，其复杂的成分体系和热处理过程对其微观组织结构和性能有着显著影响。
因此，对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢热变形过程的微观组织模拟研究显得尤为重要。
本文旨在通过模拟手段，探究该钢种在热变形过程中的微观组织演变规律，为优化其加工工艺和改善性能提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料准备实验所使用的Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢由某钢铁企业提供，其化学成分如表所示。
首先对原料进行初步处理，以去除表面杂质和内部缺陷。
表：Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢的化学成分（%）| 元素 | Cu | P | Cr | Ni | Mo | 其他 || | | | | | | || 含量 | x% | y% | z% | a% | b% | ... |2. 热变形过程模拟采用先进的有限元模拟软件，对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢的热变形过程进行模拟。
设定不同的温度、应变速率和变形程度等参数，观察其微观组织变化。
3. 微观组织观察与分析通过金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段，观察Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢在热变形过程中的微观组织变化。
结合能谱分析和X射线衍射等技术手段，对微观组织成分和结构进行分析。
三、结果与讨论1. 微观组织演变规律在热变形过程中，Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢的微观组织发生了显著变化。
随着温度的升高和应变速率的增加，钢中各相的比例和形态发生了明显变化。
在较低温度下，钢中主要以硬质相为主，随着温度的升高，软质相逐渐增多。
同时，应变速率的增加导致钢中出现了更多的亚结构和位错。
2. 模拟与实际对比分析将模拟结果与实际生产过程中的微观组织进行对比分析，发现模拟结果与实际生产过程中的微观组织变化趋势基本一致。
《原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响》
《原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响》篇一一、引言随着工业技术的不断发展，双相耐候钢因其优异的耐腐蚀性和高强度等特性，在桥梁、建筑、船舶等工程领域得到了广泛应用。
Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢作为其中的一种典型代表，其优异的性能与其原始组织结构密切相关。
焊接过程中，热影响区是决定焊接接头性能的关键区域。
因此，研究原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响，对于提高焊接接头的性能具有重要的意义。
二、原始组织的组成与特性Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢的原始组织主要由铁素体、珠光体以及其他合金元素组成的相组成。
其中，铁素体是主要的基体相，具有较好的塑性和韧性；珠光体则能提高材料的硬度和强度。
合金元素的加入可以进一步提高材料的耐腐蚀性、强度和韧性等综合性能。
三、焊接过程中的热影响区在焊接过程中，由于局部的高温作用，焊缝附近的组织和性能会发生变化，形成热影响区。
热影响区包括熔合区、粗晶区、细晶区和部分再结晶区等区域。
这些区域的微观组织和性能与原始组织的形态、成分以及焊接过程中的热循环参数密切相关。
四、原始组织对热影响区的影响4.1 原始组织的形态对热影响区的影响原始组织的形态对焊接热影响区的形成和发展具有显著的影响。
当原始组织中铁素体和珠光体的比例适宜时，焊接过程中能够形成均匀的熔合区和细小的晶粒。
相反，如果原始组织中铁素体或珠光体过多，则可能导致熔合区的不均匀性增加，晶粒粗大，从而降低焊接接头的性能。
4.2 合金元素对热影响区的影响Cu、P、Cr、Ni、Mo等合金元素的加入可以显著改善Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢的耐腐蚀性、强度和韧性等性能。
这些合金元素在焊接过程中会发生活跃的扩散和析出行为，对热影响区的组织和性能产生重要影响。
例如，Cr和Mo的加入可以提高焊缝的耐腐蚀性；Ni的加入可以提高焊缝的韧性；而Cu和P的加入则有助于提高焊缝的强度。
高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金疲劳断裂性能以及微观组织的研究的开题报告
高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金疲劳断裂性能以及微观组织的研究的开题报告一、研究背景铝合金因其重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、交通运输、建筑等领域。
其中，高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金因其优异的力学性能和粗大晶粒的成长特征，在航空航天领域中得到了广泛的应用。
然而，由于其微观组织复杂，受到多种因素的影响，具体疲劳断裂机制尚未完全清晰，因此需要进一步深入研究。
二、研究目的本研究旨在探究高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金的疲劳断裂性能以及微观组织特征，明确其疲劳断裂机制，为其在航空航天领域中的应用提供理论基础。
三、研究内容和方法1.高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金的制备和制品制备根据合金的配合比例和制备工艺制备高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金制品。
2.疲劳断裂性能的测试和分析采用万能试验机进行疲劳试验，并通过应力-应变曲线、载荷幅值-寿命曲线等方式分析疲劳断裂性能。
3.微观组织特征的观测和分析使用扫描电镜（SEM）对合金试样的微观组织进行观测，并采用电子背散射衍射（EBSD）等手段进行组织结构分析。
四、研究意义和预期结果本研究的意义在于对高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金的疲劳断裂机制和微观组织特征进行研究，在理论上为其应用提供指导和支持，也为类似研究提供了一种新的思路。
预期结果包括：1.疲劳断裂机制：研究高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金的疲劳断裂机制，明确其断裂表现及疲劳断裂的发生机理。
2.微观组织特征：分析对高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金断裂敏感的组织特征，发现高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金失效的原因。
3.应用前景：为高强高韧Al-Zn-Mg-Cu合金的推广和应用指导提供理论基础和技术保障。
钢压延加工中的焊缝微观组织观察与分析
钢压延加工中的焊缝微观组织观察与分析钢压延加工是一种重要的金属加工方式，广泛应用于结构钢、不锈钢等材料的制造。
焊接作为钢压延加工中的关键环节，其质量直接影响最终产品的性能。
焊缝的微观组织是决定焊接质量的重要因素，因此对焊缝微观组织的观察与分析对于保证和提高焊接质量具有重要意义。
材料与方法实验材料本研究选取了厚度为10mm的低碳钢板作为焊接材料，其化学成分（质量分数）为：C：0.15%，Mn：1.5%，Si：0.3%，S：0.025%，P：0.025%。
实验方法实验采用气体保护焊（Gas Tungsten Arc Welding，GTAW）工艺进行焊接，焊接过程使用纯氩气进行保护。
焊接参数如下：焊接电流为100A，焊接速度为200mm/min，焊接电压为22V。
焊接完成后，从焊缝中心线垂直切取试样，进行金相观察和分析。
首先用磨光机对试样进行磨光，然后用抛光机进行抛光。
抛光后，用酒精清洗试样，并放入盐酸溶液中进行腐蚀。
腐蚀后，用去离子水清洗试样，并吹干。
结果与讨论金相观察通过金相显微镜观察，可以清晰地看到焊缝的微观组织。
焊缝区主要由柱状晶和等轴晶组成，柱状晶沿着焊接方向生长，而等轴晶则在柱状晶之间生长。
焊缝与母材的交界处，柱状晶逐渐过渡为等轴晶。
微观组织分析焊缝的微观组织受到多种因素的影响，包括焊接参数、冷却速度和材料特性等。
在本研究中，焊接电流为100A，焊接速度为200mm/min，这样的参数有利于柱状晶的生长。
冷却速度是影响焊缝微观组织的重要因素，冷却速度越快，柱状晶的生长越受到抑制，等轴晶的比例越高。
在本研究中，由于冷却速度适中，焊缝中的柱状晶和等轴晶的比例较为合理。
通过对钢压延加工中焊缝的微观组织观察与分析，可以对焊接质量进行评估和控制。
在实际生产中，根据具体的焊接需求和材料特性，合理选择焊接参数，可以获得理想的焊缝微观组织，从而保证和提高焊接质量。
以上内容为左右。
接下来的内容将详细讨论焊缝微观组织的形成机制、影响因素以及如何优化焊接参数以获得理想的微观组织。
冶金质量及微观组织对高强度钢高周和超高周疲劳性能的影响的开题报告
冶金质量及微观组织对高强度钢高周和超高周疲劳性能的
影响的开题报告
一、研究背景及意义
高强度钢由于其优越的力学性能已广泛应用于机械、航空航天、汽车工业等领域。
但是随着使用寿命的延长，材料的高周疲劳性能也变得越来越重要。
同时，为了进一
步提高材料的高周疲劳性能，超高周疲劳已经成为材料疲劳性能研究的热点。
然而，冶金质量及微观组织对高强度钢高周和超高周疲劳性能的影响仍不清楚。
因此，对这一问题进行深入的研究，可以有效地提高高强度钢的高周和超高周疲劳性能，提高材料的可靠性和使用寿命。
二、研究内容和方法
本研究将采用材料力学测试、金相显微镜观测等方法，研究不同冶金质量和微观组织对高强度钢高周和超高周疲劳性能的影响。
具体研究内容包括：
1.不同冶金质量高强度钢的高周和超高周疲劳性能比较分析。
2.通过调整热处理工艺，改变高强度钢的微观组织，分析不同微观组织对高周和超高周疲劳性能的影响。
三、预期结果及意义
本研究预期能够深入探究不同冶金质量和微观组织对高强度钢高周和超高周疲劳性能的影响，为材料的高周和超高周疲劳性能提供理论支持。
此外，本研究还可为高
强度钢疲劳性能的实际应用提供指导，有效提高材料的可靠性和使用寿命。
基于微观组织结构重构的先进高强度双相钢力学性能预测
1. 引言
随着轻量化要求和水平的提高，汽车设计制造中大量采用轻量化材料，从而在保证安全性的前提下 使其总重下降，燃油消耗降低，废气排放减少，污染程度也相应下降。在轻量化材料中，铝、镁合金因 其价格昂贵且成形性能相对较差，在白车身上的应用不如双相(Dual Phase，DP)钢、应变诱导塑性钢和马 氏体钢等先进高强度钢。先进高强度双相钢在汽车轻量化结构中得到了广泛应用，虽然其冲压成形工艺 设计和制造可以借鉴传统汽车用钢的部分经验，但是 DP 钢与传统高强度钢在微观组织结构上存在根本 区别，其微观组织结构不是由单相而是由铁素体和马氏体两种相组成，而材料的力学性能与其微观组织 结构组分和形貌密切相关[1]，使得其力学性能和成形特性具有一些固有的特点，对其进行材料模型构建 和成形性分析时，都需要将微观组织结构加以考虑，结合材料微观组织结构对力学性能进行研究，一直 是材料科学领域的重要研究内容[2]。因此，进行先进高强度双相钢微观组织结构表征、重构和力学性能 预测对实现其制备和制造一体化设计，深入理解工艺–结构–性能各个环节之间的联系具有重要意义。
结合材料的微观组织结构，国内外学者已开展了材料特性预测方面的研究工作。通过引入织构演变， Boudeau 等分析了晶体滑移和强化对金属薄板成形过程中集中性失稳的影响[3]。Sodjit-Uthaisangsuk 基于 显微观测的双相钢微观组织结构生成了二维代表性体积元模型，对双相钢的应力–应变行为进行了数值 模拟预测，得到了和拉伸实验数据吻合良好的结果[4]。对单一相的流变行为采用基于位错的材料模型， Paul-Kumar 应用代表体积元法分析了由硬马氏体相和软铁素体相间非相容变形引起的塑性应变集中失效 [5]。在微观组织结构重构研究方面，Yeong-Torquato 引入了一种统计优化技术，通过一组给定的相关性 函数来生成非均匀材料的复合结构[6]。Jiao 等介绍了通过两点相关性函数对非均匀材料进行建模的基本 原理[7]。李英应用连续切片和计算机三维重构技术，构建了镁合金的三维微观组织结构模型，并对其力 学性能进行了有限元分析[8]。Liu 等研究了多尺度材料设计中的微观组织结构表征和重构，建立了材料 工艺参数与微观组织结构之间的关系[9]。基于连续分层切片法，李奎荣对钛合金微观组织结构计算机重 构技术进行了研究，实现了钛合金微观组织的三维可视化[10] [11]。杨志刚分别采用 EBSD 和切片法对多 晶体材料的二维和三维微观组织结构进行了重构[12]。上述文献表明，直接采用观测的微观组织结构金相
《原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响》
《原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响》篇一一、引言随着工业技术的不断发展，双相耐候钢因其优异的耐腐蚀性和高强度等特性，在桥梁、建筑、船舶等工程领域得到了广泛应用。
Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢作为其中的一种典型代表，其优异的性能在很大程度上依赖于其原始组织结构。
焊接过程中，热影响区是决定焊接接头性能的关键因素之一。
因此，研究原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响，对于优化焊接工艺、提高焊接接头性能具有重要意义。
二、原始组织的组成与特性Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢的原始组织主要由铁素体和珠光体组成。
铁素体是该钢种的主要组成部分，具有较好的塑性和韧性；珠光体则以其较高的硬度和强度为特点。
这两种组织的相对含量、分布和形态对钢的性能具有重要影响。
此外，合金元素Cu、P、Cr、Ni和Mo的加入，进一步细化了晶粒，提高了钢的耐腐蚀性和力学性能。
三、焊接过程中的热影响区在焊接过程中，由于焊接热循环的作用，焊缝及其附近的区域会经历加热、保温和冷却等过程，形成焊接热影响区。
该区域的组织和性能与原始组织相比会发生显著变化，从而影响焊接接头的性能。
四、原始组织对焊接热影响区的影响原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响主要表现在以下几个方面：1. 晶粒形态与大小：原始组织中的晶粒形态和大小对焊接热影响区的晶粒长大和相变有重要影响。
细小的晶粒有利于提高焊接接头的力学性能和耐腐蚀性。
2. 合金元素分布：原始组织中合金元素的分布和含量对焊接过程中的元素扩散和固溶强化效应有显著影响。
合理的合金元素分布有助于提高焊接接头的综合性能。
3. 相变行为：原始组织中的相组成和相对含量对焊接过程中的相变行为有重要影响。
相变行为决定了焊接接头的组织和性能，从而影响其耐候性和力学性能。
五、实验研究与分析通过实验研究，可以进一步探讨原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo 双相耐候钢焊接热影响区的影响。
《原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响》范文
《原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢因其优良的耐腐蚀性和机械性能被广泛应用于各种极端环境中。
然而，在焊接过程中，焊接热影响区（HAZ）的微观组织和性能会受到极大的影响，进而影响其整体性能和使用寿命。
原始组织的形态和结构对这种影响起着至关重要的作用。
本文旨在探讨原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响，以期为该类型钢的焊接工艺优化提供理论支持。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所使用的Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢来自同一批次、相同热处理状态的材料，分别进行原始组织和焊接热影响区的组织结构观察与性能分析。
2. 实验方法首先，对原始材料进行金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察，分析其微观组织结构。
然后，将材料进行焊接处理，观察不同热循环条件下的焊接热影响区（HAZ）的微观组织变化。
通过X射线衍射（XRD）和硬度测试等手段，分析其相组成和硬度变化。
三、结果与讨论1. 原始组织的影响原始组织的形态和结构对焊接热影响区的形成起着决定性作用。
当原始组织中存在大量的硬质相和夹杂物时，这些区域在焊接过程中更容易形成脆性区域，降低材料的整体性能。
而当原始组织中硬质相和夹杂物分布均匀且细小，其在焊接过程中对HAZ 的影响相对较小。
2. 焊接热影响区的微观组织变化在焊接过程中，由于温度梯度的存在，HAZ的微观组织会发生显著变化。
随着温度的升高，部分区域会发生相变，形成新的相结构。
这些新形成的相结构和晶粒尺寸的变化会对材料的力学性能产生影响。
3. 硬度和相组成的变化随着焊接温度的升高和时间的延长，材料的硬度会发生变化。
在HAZ的不同区域，硬度的变化趋势不同。
同时，通过XRD分析发现，不同区域的相组成也会发生变化，这进一步影响了材料的整体性能。
四、结论本文通过实验研究了原始组织对Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢焊接热影响区的影响。
轧后控冷终冷温度对高强度管线钢屈强比的影响
偏 高不 利于 管线安全 ，而屈 强 比偏 高 的问题 在高
级 别管线 钢 中普 遍存在 ，本 文研究 了管线钢 热轧 后 控冷制 度 中终冷温 度对钢 显微组 织和屈强 比的 影 响 ，为轧制工 艺 的优 化提供参 考 。
１ 引 言
道 设计所 必须 考虑 的最重要 的因素 。但是 屈强 比
为 了提 高输送 效益 ，降低 能耗 ，管线 钢 向高 强度 高韧性 和优 良焊接性 能 的高钢级 管线钢 发展 已成 为必然 趋势 。随着 钢级提 高管线 钢材料 的屈 服强 度和抗拉 强度均 有不 同程 度提高 ，而屈服 强 度 ｏ 往往提 高 较快 ，屈 强 比 Ｏ／ 值 呈 明显 升 高 。 ＂ ｓ 趋 势 ，Ｇ Ｇ 升 高 意 味着 材 料 的 形 变 强 化 幅 度 ｓ ｂ值 ／ 相 对减 小 ，形 变强化 指数 也相应 减小 ，这对管 线 安全性 是不利 的 。
闫立超’ 余 伟’ 唐 荻’ 黄秋 菊。 谢 勇’
１０ ８ ；２ ００３ ．鞍 山钢 铁 集 团新 轧 钢 有 限 公 司 ） （ ．北 京科 技 大 学 国家 高 效 轧 制工 程 中心 ，北京 １
【 要 】 在 一定 的轧 制制度 和 轧后 控 冷速度 下 ，通过控 制终冷 温度得 到不 同微 观 组织 摘
ｂ ｉ ｉ ｂｍｎ ｄ ｕ ｄ ｒ ｗ ｒ ｉｉ ｉ ｇｃ ｏ ｉｇｔｍｐ ｒｔ ｒ ａ ｗ ｒ ｉｌ ｔ ｎ ｈ ｒｔ ａ ａ ｔ ａｎｔ ｏ ｔ ｅ ｎ ｅ ｌ ｅ ｎｓ ｎ ｏ ｌ ｅ ａｏ ｆ ｈ ｎ ｅ ｅａｕ ｅｈ ｄ ｌ ｅ ｅｄｔ ｓ ｇ ａｉ ｔｎ ｔ ｔ ｈ ｏ ｙ ｏ ｒ ｔ ｅ ｏｈ ｈ ｗ ｉ
的管 线钢 ，从 中研 究 了显微 组 织对管 线钢屈 强 比的影响 ，结果表 明，在较低 终冷 温度 下得 到 的板条状 贝氏体 型 管线钢 比较 高终 冷 温度 下 获得 的针 状铁 素 体 型 管线钢 具 有更 低 的屈 强 比 ， 而板条 贝氏体 型管 线钢 中细 小弥散 的析 出对 降低屈 强 比也是 有 利的 。
《12%Cr耐热钢微观组织与力学性能研究》范文
《12%Cr耐热钢微观组织与力学性能研究》篇一一、引言随着工业技术的快速发展，耐热钢因其出色的高温性能和良好的机械性能，在航空、能源、化工等领域得到了广泛应用。
其中，12%Cr耐热钢以其卓越的耐热性能和抗氧化性能，在高温环境下具有重要应用价值。
本文旨在研究12%Cr耐热钢的微观组织与力学性能，为进一步优化其性能和应用提供理论依据。
二、实验材料与方法1. 材料制备本实验所采用的12%Cr耐热钢通过真空感应熔炼法制备，经过均匀化处理和热轧、冷轧等工艺流程，最终得到所需厚度的钢板。
2. 实验方法（1）微观组织观察：采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察材料的微观组织。
（2）力学性能测试：进行拉伸试验、硬度测试和冲击试验等，以评估材料的力学性能。
（3）化学成分分析：采用光谱分析仪对材料进行化学成分分析。
三、微观组织研究1. 晶粒形貌通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察发现，12%Cr耐热钢的晶粒形貌呈等轴状，晶界清晰可见。
在高温下经过热处理后，晶粒尺寸明显增大，但依然保持了良好的等轴状形态。
2. 析出相分析透射电子显微镜观察结果显示，12%Cr耐热钢中存在大量的析出相，主要为M23C6型碳化物和Cr基的金属间化合物。
这些析出相的分布较为均匀，有效地提高了材料的强度和硬度。
四、力学性能研究1. 拉伸性能拉伸试验结果表明，12%Cr耐热钢具有较高的抗拉强度和屈服强度。
随着温度的升高，材料的拉伸性能有所降低，但依然保持了较好的强度水平。
2. 硬度与冲击韧性硬度测试显示，12%Cr耐热钢具有较高的硬度值。
冲击试验结果表明，材料在低温下仍具有良好的冲击韧性。
五、结果与讨论通过对12%Cr耐热钢的微观组织和力学性能进行研究，发现该材料具有以下特点：1. 晶粒呈等轴状，晶界清晰；经过高温处理后，晶粒尺寸增大但依然保持良好形态。
2. 存在大量的M23C6型碳化物和Cr基金属间化合物析出相，这些析出相的均匀分布有效地提高了材料的强度和硬度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《热加工工艺》2015年5月第44卷第9期微观组织对高强钢熔敷金属屈强比的影响王爱华(承德石油高等专科学校,河北承德067000)摘要:屈强比是衡量金属材料均匀塑性变形能力的重要指标。
本文对不同层间温度下690MPa 级HSLA 钢熔敷金属进行了室温拉伸,探讨组织对熔敷金属屈强比的影响规律。
应用金相显微镜,透射电子显微镜对熔敷金属的显微组织进行了分析,并采用Lepera 腐蚀法,对熔敷金属组织中M-A 组元进行了观察。
结果表明:层间温度的降低使熔敷金属的屈强比升高,层间温度从200℃降低到80℃,屈强比由0.781增加到0.82。
进一步研究表明:随层温的降低,熔敷金属中M-A 组元数量减少是造成屈强比升高的原因之一。
关键词:高强钢;屈强比;微观组织;M-A 组元DOI:10.14158/ki.1001-3814.2015.09.061中图分类号:TG422文献标识码:A文章编号:1001-3814(2015)09-0199-04Effects of Microstructure on Yield Strength Ration of DepositedMetal of High Strengthen SteelWANG Aihua(Chengde Petroleum College,Chengde 067000,China )Abstract :The yield ratio was a very important factor to evaluate plastictiy deformation of metal materials.The tensile properties of deposited metal of 690MPa level HSLA steel at different interpass temperature was tested by tensile test machine at room temperature and the rule of yield ratio was analyzed.The M-A constituents were etched by Lepera reagent.The microstructure was observed by optical microscope,transmission electron microscope.The results indicate that with the decrease of interpass temperature ,the yield ratio rises ,interpass temperature decreases from 200℃to 80℃corresponding yield ratio increase from 0.781to 0.82.With interpass temperature decreasing ,the decrease of M-A constituents in number and the increase of large angle boundary among them are important reasons to the rise of yiled ratio.Key words :high strengthen steel;yield ratio;microstructure;M-A constituents收稿日期:2015-01-05基金项目:国家973重点基础研究发展计划资助项目(2010CB630800)作者简介:王爱华(1979-),女,辽宁抚顺人,讲师,博士,主要研究方向:焊接材料与工艺;发表论文10篇;E-mail:1581873435@近年来,人们在追求金属材料高强度、高韧性的同时,也将屈强比作为一项重要指标,屈强比高表示材料的抗变形能力较强,不易发生塑性变形,结构零件的可靠性越大。
对于高强钢这一指标的高低尤为重要。
目前对于屈强比影响因素的研究,主要是集中在对母材屈强比的研究上,对于焊缝金属屈强比的研究颇少。
本文对不同层间温度下690MPa 级HSLA 熔敷金属进行室温拉伸试验,利用金相电子显微镜、透射电子显微镜和Lepera 腐蚀法对组织在影响焊缝金属屈强比方面进行了研究。
1试验材料与方法焊接材料为Mn-Ni-Cr-Mo 系实心焊丝,直径1.2mm 。
焊接试板采用20钢,钢板规格为430mm ×205mm ×20mm 。
坡口设计及拉伸试样取样位置如图1所示。
焊接方法采用熔化极气体保护焊,焊接设备为日本产YM-751A 全自动焊机,保护气体为95%Ar 和5%CO 2混合气体,气体流量20L/min 。
焊接参数如表1。
金相样品均取自最后一道焊缝,焊缝金属用砂纸研磨、抛光后,用3%的硝酸酒精溶液腐蚀。
利用12图1坡口及拉伸取样位置示意图Fig.1Schematic of groove and tensile sample拉伸试样45°199网络出版时间：2015-05-14 12:41网络出版地址：/kcms/detail/61.1133.TG.20150514.1241.059.htmlHot Working Technology 2015,Vol.44,No.9LeicaMEF-4M 光学显微镜及SCIAS6.0图像分析系统研究焊缝金属的微观组织。
透射试样取自熔敷金属拉伸部位,透射片用砂纸磨到50μm 以下,用MTP-1A 磁力减薄器电解双喷减薄,减薄液为6%高温度200℃时的800MPa 增加到层间温度80℃时的835MPa ,增加了35MPa 。
对不同层间温度下屈强比进行计算,计算结果也示于表2,层间温度从200℃降低到80℃,屈强比呈缓慢增加趋势,由0.781增加到0.82。
屈服强度是材料中位错源开动且可动位错发生滑移从而使材料产生屈服现象时的强度,是均匀塑性变形的开始,而抗拉强度是指材料在断裂前所承受的最大应力值,是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值,即代表均匀塑性变形的结束。
因此,抗拉强度与屈服强度之间的差值代表材料均匀塑性变形阶段,实际应用中为方便起见,通常采用抗拉强度与屈服强度之间的比值来表征。
屈强比高则代表材料经较小的均匀塑性变形后即达到最大应力值,之后产生颈缩直到断裂;屈强比低则表示材料必须经较大的均匀塑性变形后,流变应力才会达到最大应力值而发生颈缩,颈缩后经较大的集中塑性变形后最终发生断裂。
由于屈强比的值代表材料均的因素即是身的组织对金属方面对高强钢。
属的金相组织。
结合图2和图3属显微组织均是随层间温度的降减少,板条贝氏主要是由板条状状贝氏体则是由氏体铁素体上的(c)120℃(d)80℃20μm20μm20μm20μm图2不同层间温度下熔敷金属的显微组织Fig.2Microstructure of deposited metal microstructures atdifferent temperatures层间温度/℃焊接电流/A 电弧电压/V 热输入/(kJ ·cm -1)t 8/5(计算)/s20016012080300300300300303030302020202014.511.710.59.6表1焊接工艺参数Tab.1Welding parameters200《热加工工艺》2015年5月第44卷第9期(a)200℃(c)120℃(d)80℃图4不同层间温度下熔敷金属中M-A 组元的分布Fig.4M-A islands profiles of deposited metal at different temperatures20μm20μm20μm20μm马氏体/奥氏体素体和块状的贝而M-A 岛是硬度较高,即为对于钢铁时,于庆波等[1]式中:Y R 为屈强硬相组织的抗拉对不同层着色腐蚀剂蚀剂对不同层间显微镜白色,有凸起感组元的分布如图统计结果如图5所示。
从图4中可以看出,熔敷金属中M-A 组元以条状、块状和颗粒状在贝氏体铁素体基体分布。
从图5中可看出,随着层间温度的降低,M-A 组元的体积分数呈下降趋势,从层间温度200℃时的3.9%下降到层间温度80℃时的0.5%。
分数减少,主要,使焊缝金属奥氏体中排碳,的数量减少。
由拉伸过程中均相组成,计算出出软相的体积(1)中进行计算,里假设为2,计算比的影响结果如从图6中可以看出,不同层温下的组织对熔敷金属的屈强比有显著的影响,即随层温的降低,屈强比逐渐增大。
分析其原因认为,随层温的降低屈强比增加主要与组织中软相组织与硬相组织的数量有关,在拉伸外力的作用下,软相晶粒会首先发(a)板条贝氏体(b)M-A 组元明场像Fig.348060元体积分数in different0.9220016012080层间温度/℃图6组织对不同层间温度下熔敷金属屈强比影响Fig.6Effect of microstructure of deposited metal onyield strength ratio201Hot Working Technology 2015,Vol.44,No.9(上接第198页)参考文献:[1]刘伟建,李晶,霍向东．高强度低合金耐磨钢NM400的强韧化机制[J]．钢铁研究学报,2014,26(7):77-82．[2]Dudzi ński W,Konat L,Pekalski G ．Structural and strength characteristics of wear-resistant martensitic steels [J]．Archives of FoundryEngineering,2008,8(2):21-26．[3]张虹,肖心萍.NM360耐磨钢与Q345A 钢的焊接应用[J].热加工工艺,2014,43(7):201-202.[4]Gao Z,Niu J ．Study on microstucture and impact ductility of simulated weld HAZ of high-strength wear-resistant steel NM360[J]．Reviews on Advanced Materials Science,2013,33(3):232-237．[5]曹艺,王昭东,姜在伟,等．高强韧性低合金耐磨钢的开发与研究[J]．轧钢,2011,28(6):3-6．[6]张虹,肖心萍．NM360耐磨钢与Q345A 钢的焊接应用[J]．热加工工艺,2014,43(7):201-202．[7]王立鹏,周广涛．新型耐磨钢NM400斜Y 形坡口焊接抗裂性分析[J]．焊接学报,2014,35(5):47-50．[8]Zaczek Z,Cwiek J ．Prediction of HAZ hardness in welds of quenched and tempered HSLA steels [J]．Welding Journal,1993,72:37-40．[9]李亚江,蒋庆磊,暴一品,等．焊接热输入对Q690高强钢热影响区组织和韧性的影响[J]．中国科技论文在线,2011,06(2):47-50．生塑性变形,位错运动的结果会产生应力集中,当遇到强度较高的硬相时,软相产生的应力集中会使硬质相屈服并产生塑性变形,从而使软相的应力集中释放,释放了应力的软相又具有了承受塑性变形的能力,使材料承受均匀塑性变形的能力提高,屈强比降低[3-5]。