釩微合金耐磨板粗晶熱影響區(qū)的組織和韌性

  近些年,針對鈮、釩、鈦等合金元素對焊接熱影響區(qū)的組織和性能進行了廣泛的研究,其中釩對焊接熱影響區(qū)(HAZ)韌性的影響存在不同觀點。Li認為添加質(zhì)量分數(shù)為 0.05%的釩到 C-Mn耐磨板中會使臨界熱影響區(qū)的低溫韌性下降,而Horii的研究認為在 C-Mn 耐磨板的基礎上添加少量的釩有助于HAZ韌性的改善,只有大量添加釩才會使 HAZ 的韌性下降。

  科研人員利用Gleeble-3800模擬焊接粗晶熱影響區(qū)(CGHAZ)經(jīng)歷的熱循環(huán)過程。比較了熱輸入100 kJ/cm條件下,V耐磨板、V-N耐磨板、V-Ti耐磨板和V-N-Ti耐磨板CGHAZ的組織和韌性,并分析了析出相情況。

  結(jié)果表明,CGHAZ 的韌性從高到低依次為V-N-Ti耐磨板、V-Ti耐磨板、V-N耐磨板和V耐磨板;在V耐磨板成分基礎上添加鈦可以有效細化原始奧氏體晶粒尺寸;V-Ti耐磨板成分基礎上增氮,一方面促進了(Ti,V)(C,N)/TiN的析出,抑制了原始奧氏體晶粒的粗化;另一方面促進了V(C,N)的析出,其促進了多邊形鐵素體的形成;多邊形鐵素體數(shù)量的增加能夠減弱自由氮對韌性的破壞,同時有效改善了CGHAZ 韌性。