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相变和铁素体成分预测:马氏体不锈钢焊缝金属中的挑战

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-11 马氏体不锈钢焊缝金属中的铁素体成分:0.05%C,0.9%Mn,0.6%Si,14.1%Cr,2.1%Ni,1%MoBalmforth相组分图已在第3章中讨论了,这里再示于图4-12,该图可用于预测在大多数马氏体不锈钢焊缝金属中的铁素体含量。可见这两种钢在其成分范围内都可能在焊缝金属中生成铁素体。为了消除焊缝金属中的残留铁素体,在实践中是采用成分偏离母材的填充金属。

相变和铁素体成分预测:马氏体不锈钢焊缝金属中的挑战

马氏体不锈钢中最主要的相变是在熔池金属和加热到奥氏体相区域的HAZ金属中发生的奥氏体—马氏体转变。如果在主要是马氏体的钢中出现百分之几的铁素体,则必须考虑马氏体和铁素体力学性能的差异。在经过热加工的轧制板材中这不太重要,因为马氏体区和铁素体区都沿着轧制方向排列,这样除非是在厚度方向上施加拉伸应变(除了很厚的板外,这种情况不普遍),否则应变将在铁素体和马氏体上均匀分布。但是在焊缝金属中铁素体区倾向于垂直表面取向,平行于表面施加的应变就不成比例地集中在铁素体上而造成低应力和低应变的断裂。图4-11示出了含有过量铁素体的名义上的马氏体焊缝组织。在较软的铁素体(轻腐蚀区)上金刚石锥体硬度(DPH)的压痕比在马氏体上的大。因而提前估计和预测马氏体不锈钢焊缝金属中是否出现铁素体是很重要的。

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图4-11 马氏体不锈钢焊缝金属中的铁素体成分(质量分数):0.05%C,0.9%Mn,0.6%Si,14.1%Cr,2.1%Ni,1%Mo

Balmforth相组分图已在第3章中讨论了,这里再示于图4-12,该图可用于预测在大多数马氏体不锈钢焊缝金属中的铁素体含量。要注意这张图预测的是焊态的铁素体含量而没有考虑其后再受热时,譬如在多道焊和焊后热处理时发生的铁素体的溶解。图4-12上也画上了410型和420型不锈钢的成分范围。可见这两种钢在其成分范围内都可能在焊缝金属中生成铁素体。为了消除焊缝金属中的残留铁素体,在实践中是采用成分偏离母材的填充金属。(www.xing528.com)

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图4-12 Balmforth相组分图,图上的方框画出了410型和420型不锈钢的成分范围

(引自Balmforth和Lippold[13],美国焊接学会授权)

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