Ca处理对Ti大线能量焊接非调质低合金高强钢组织与性能的影响
Ca对Mg-3Al合金微观组织和力学性能的影响
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《Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响》范文
《Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响》篇一Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响Ca/Mn添加及轧制变形与热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响一、引言随着现代工业的快速发展，铝基合金因其轻质、高强、良好的加工性能和导电性等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通信等领域。
Al-Mg-Si合金作为其中的一种典型代表，具有优良的机械性能和物理性能。
然而，合金的性能往往受到多种因素的影响，包括合金元素的添加、轧制变形以及热处理等。
本文将重点探讨Ca/Mn添加以及轧制变形与热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响。
二、Ca/Mn添加的影响1. Ca元素添加Ca元素的添加可以细化Al-Mg-Si合金的晶粒，提高合金的强度和耐腐蚀性。
Ca与Al可以形成Ca-Al化合物，这些化合物在晶界处起到强化作用，阻碍晶界的移动，从而提高合金的强度。
然而，Ca的添加也会对导电性产生一定影响，因为Ca的加入可能会在晶界处形成绝缘相，降低合金的导电性。
2. Mn元素添加Mn元素的添加可以净化合金中的杂质，提高合金的纯净度，从而有利于提高合金的强度和导电性。
此外，Mn还可以与Al形成Mn-Al化合物，这些化合物可以细化晶粒，提高合金的力学性能。
三、轧制变形的影响轧制变形是提高Al-Mg-Si合金性能的重要手段之一。
通过轧制变形，可以改变合金的微观组织结构，使晶粒沿轧制方向发生变形，从而提高合金的强度。
此外，轧制变形还可以使合金中的第二相粒子沿轧制方向分布，进一步增强合金的力学性能。
然而，过大的轧制变形可能导致晶粒内部的位错密度增加，反而降低合金的导电性。
四、热处理的影响热处理是进一步提高Al-Mg-Si合金性能的重要手段。
适当的热处理可以使合金中的第二相粒子析出并均匀分布，从而提高合金的强度和韧性。
同时，热处理还可以改善合金的导电性。
对于不同的Al-Mg-Si合金，其最佳的热处理制度也不同，需要根据具体情况进行优化。
Ca含量对Mg-3Al-xCa-0.3Mn镁合金组织和性能的影响
高强镁合金 的开 发 已成 为镁合 金研 究领域 的热 点 ， 其研究 主要从 合金开 发＿１－２］、镁基 复合 材料 开发 ＿３ｊ和制备 技 术优化 三个 方面进 行 ，其 中合金 开发过 程 中常用 的 合 金元 素主 要包 括稀 土元 素圈、ＣａＮ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｉ 等 【７＿８］，综 合 考 虑 成 本 、资 源 、工 艺 过程 等 诸 多 因素 ， Ｃａ是 较 为理 想 的合 金 化 元素 之 一 川。相 关 研 究发 现 ， ＣａＪＪ［￣人 到Ｍｇ．Ａ１基 合 金 中后 ，主要 是Ｌａｖｅｓ相 （Ａ１２Ｃａ和 Ｍｇ２Ｃａ）的强 化作 用及 晶粒 细 化作用 改善 合金 的力学 性 能口”。此 外 ，由于Ａ１：ＣａＮ 和 Ｍｇ２Ｃａ相 的高 温稳 定 性 强 于Ｍｇ ７Ａｌ ２相 ，故 在Ｍｇ—Ａ１合 金 中添 加一 定量 的Ｃａ可 改 善合金 的耐高 温性能 【ｌ２１，并且 提高合 金的燃 点【Ｉ３］。现 有 针对 Ｍｇ—Ａ１．Ｃａ合 金 研究 过程 中采用 的基 础合 金 各不 相 同 ，但 基 于 Ｍｇ．３Ａ１合 金 的 研 究 较 少 ，仅 有 的 研 究 中 ｃａ／Ａｌ比并 未 超过 １［９ｑ０，１ ４Ｊ，而 目前 ＡＺ３ｌ是最 为 常用 的变
１ 试 验材料与方法
本 试验 中各 合金 的成 分如表 １所示 ，所述 合金 在井 式 电 阻 炉 中 熔 化 和 精 炼 ，所 用 原 料 为 工 业 纯 镁 锭 （９９．５％）、工业 纯 铝 锭 （９９．５％）、镁 钙 中问合 金 （Ｃａ 含量 为３０％）和无水 氯化锰 。
辽 宁 沈 阳 １１０８１９）
摘 要 ：ｂＪ，Ｍｇ．３Ａ１．０．３Ｍｎ合金为基础 ，通过ＯＭ、ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ及拉伸等检测方法，研究了ｃａ含量 （１．７％～ ７．５％） 对 合 金 凝 固组 织 、相 组 成 、元 素 分 布 及 挤 压 态 力 学 性 能 的影 响 。 结 果 表 明 ，随 着 ｃａ含 量 的 增 加 ， Ｍｇ一３Ａｌ－ｘＣａ一０．３Ｍｎ合 金 的凝 固组织 逐渐 枝 晶化 ，［８－Ｍｇ，７ＡＩ ：相 消失 并 出现Ａ１２Ｃａ相 及Ｍｇ２Ｃａ相 。合金 的高 温 （１５０℃和 ２００℃）抗 拉强度 与屈 服强度 随ｃａ含量增加 而逐 渐提高 ，而伸长率逐渐 下降 。综合 分析可知 Ｍｇ一３Ａ１—２．７Ｃａ一０．３Ｍｎ合金 具有较好 的高温力学性 能 。 关键 词 ：Ｃａ含量 ·９镁合 金 ；微 观组织 ；力 学性 能 中图分 类 号 ：ＴＧ１４６．２＋２ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１００１—４９７７ （２０１８） ０９—０８３６—０５
材料成型原理(材料成形热过程) 资料习题
材料成型原理（材料成形热过程） 资料习题1、与热处理相比，焊接热过程有哪些特点？答：（1）焊接过程热源集中，局部加热温度高（2）焊接热过程的瞬时性，加热速度快，高温停留时间短（3） 热源的运动性，加热区域不断变化，传热过程不稳定。
2、影响焊接温度场的因素有哪些？试举例分别加以说明。
•热源的性质•焊接工艺参数•被焊金属的热物理性质•焊件的板厚和形状3、何谓焊接热循环？答：焊接热循环：在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程，即焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到最高值后，又由高而低随时间的变化。
焊接热循环具有加热速度快、峰值温度高、冷却速度大和相变温度以上停留时间不易控制的特点3、焊接热循环的主要参数有哪些？它们对焊接有何影响？•加热速度•峰值温度•高温停留时间•冷却速度 或 冷却时间决定焊接热循环特征的主要参数有以下四个：（1）加热速度ωH 焊接热源的集中程度较高，引起焊接时的加热速度增加，较快的加热速度将使相变过程进行的程度不充分，从而影响接头的组织和力学性能。
（2）峰值温度Ｔmax 。
距焊缝远近不同的点，加热的最高温度不同。
焊接过程中的高温使焊缝附近的金属发生晶粒长大和重结晶，从而改变母材的组织与性能。
（3）相变温度以上的停留时间t H 在相变温度T H 以上停留时间越长，越有利于奥氏体的均匀化过程，增加奥氏体的稳定性，但同时易使晶粒长大，引起接头脆化现象，从而降低接头的质量。
（4）冷却速度ωC (或冷却时间t 8 / 5) 冷却速度是决定焊接热影响区组织和性能的重要参数之一。
对低合金钢来说，熔合线附近冷却到540℃左右的瞬时冷却速度是最重要的参数。
也可采用某一温度范围内的冷却时间来表征冷却的快慢，如800～500℃的冷却时间t 8 / 5，800～300℃的冷却时间t 8/3，以及从峰值温度冷至100℃的冷却时间t 100。
5、焊接热循环中冷却时间5/8t 、3/8t 、100t 的含义是什么？焊接热循环中的冷却时间5/8t 表示从800︒C 冷却到500︒C 的冷却时间。
热处理对高强大梁钢冲击吸收功的影响及原因分析
蔡 宁 王文昌 崔 桂彬 其其格 鹿宪宝 王泽阳
（首钢 集 团有 限公 司技 术研 究 院）
摘 要 采用扫描电镜 、透射 电镜和 ＥＢＳＤ等方法研究 了不 同热处理工 艺对 ７００ Ｌ钢 冲击性能 的影 响。结 果表 明 ，热处 理工 艺对 大梁钢的冲击性能影响 明显 。在低 于 ４００℃ 退 火时 ，冲击性 能较原板有所 提高 ，在 高于 ５５０ ｃｃ退 火时 ，钢板组 织发生变化 ，晶界析 出大量渗碳体 ，冲击性 能明显 恶化。原 板经不 同奥氏体化 温度 空冷处理后 ，８５０℃ 空冷后 的钢板拥有最佳 的冲击性能 ，其组织 由等轴细小铁素体与 Ｍ／Ａ 岛组成 。织 构分析结果表 明 ，原板 拥有较强的 ｛００１｝（１１０） 型织 构 ，这类 型织构可能对 钢板 冲击性 能有不利 影响 ，经 低温退火处理后 ，｛００１｝（１ １０） 型织 构强度减弱 ，经奥 氏体化处理后 ，织构消失 。 关键词 大梁 钢 热处 理 冲击韧性 织构
｛００１｝（１ １０）ｗｅａｋｅｎｅｄ，ｗｈｉｌｅ ａｆｔｅｒ ａｕｓｔｅｎｉｔｉｚｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｅｘｔｕｒｅ ｄｉｄ ｎｏｔ ｅｘｉｓｔ．
Ｋｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ ｂｅａｍ ｓｔｅｅｌ， ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｉｍ ｐａｃｔ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ，ｔｅｘｔｕｒｅ
为 降低 汽 车工业 对 能源 的消耗 及对 环境 的污 染 ，发 达工 业 国汽车 板逐 渐 向轻量 化方 向进 行 转 变 ，采 用超 高强 度薄 钢板 代替 低强 度厚 钢板 是 现 代 汽车 板研 究 的趋 势 ¨。Ｊ。 汽 车大 梁 用 热 轧 钢 板 主要 用 来 制 造 汽 车 的 车架 纵 、横 梁 及 其 他 紧 固 件 ，在 日常 使用 中 ，对其 强度 、韧 塑性 、冷 弯性 能 等具有 较 高 的要 求 Ｊ。本 文 对 采 用 热 连 轧技
国标焊接技术要求
第十章压力容器的焊接技术随着工程焊接技术的迅速发展，现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。
压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节，焊接质量直接影响压力容器的质量。
第一节碳钢、低合金高强钢压力容器的焊接一、压力容器用碳钢的焊接碳钢以铁为基础，以碳为合金元素，含量一般不超过1.0％。
此外，含锰量不超过1.2％，含硅量不超过0.5％，Si、Mn皆不作为合金元素。
而其他元素，如Ni、Cr、Cu等，控制在残余量限度内，更不是合金元素。
S、P、O、N等作为杂质元素，根据钢材品种和等级，也都有严格限制。
碳钢根据含碳量的不同，分为低碳钢(C≤0.30％)、中碳钢(C= 0.30％~ 0.60％)、高碳钢(C≥0.60％)。
压力容器主要受压元件用碳钢，主要限于低碳钢。
在《容规》中规定：“用于焊接结构压力容器主要受压元件的碳素钢和低合金钢，其含碳量不应大于0.25％。
在特殊条件下，如选用含碳量超过0.25％的钢材，应限定碳当量不大于0.45％，由制造单位征得用户同意，并经制造单位压力容器技术总负责人批准，并按相关规定办理批准手续”。
常用的压力容器用碳钢牌号有Q235-B、Q235-C、10、20、20R等。
（一）低碳钢焊接特点低碳钢含碳量低，锰、硅含量少，在通常情况下不会因焊接而引起严重组织硬化或出现淬火组织。
这种钢的塑性和冲击韧性优良，其焊接接头的塑性、韧性也极其良好。
焊接时一般不需预热和后热，不需采取特殊的工艺措施，即可获得质量满意的焊接接头，故低碳钢钢具有优良的焊接性能，是所有钢材中焊接性能最好的钢种。
（二）低碳钢焊接要点（1）埋弧焊时若焊接线能量过大，会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大，甚至会产生魏氏组织，从而使该区的冲击韧性和弯曲性能降低，导致冲击韧性和弯曲性能不合格。
故在使用埋弧焊焊接，尤其是焊接厚板时，应严格按经焊接工艺评定合格的焊接线能量施焊。
（2）在现场低温条件下焊接、焊接厚度或刚性较大的焊缝时，由于焊接接头冷却速度较快，冷裂纹的倾向增大。
Zr、Ti对低合金高强度钢焊接热影响区组织和韧性的影响
Zr、Ti对低合金高强度钢焊接热影响区组织和韧性的影响低合金高强度钢因其具有良好的强度、韧性、焊接性等综合性能,被广泛应用于工程结构中。
通过焊接手段来建造工程结构件时,低合金高强度钢的焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）的韧性急剧下降。
为保证工程结构的使用安全,研究改善低合金高强度钢CGHAZ的韧性具有非常重要意义。
本论文研究了添加不同含量的Zr（0%、0.0124%）和Ti（0.012%、0.061%）对低合金高强度钢热影响区的组织和韧性的影响。
通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、电子背散射衍射（EBSD）等技术对钢样CGHAZ的微观组织和第二相粒子结构进行定量表征,并结合力学性能测试结果,分析了组织与冲击韧性的关联。
实验结论如下:（1）添加0.0124%Zr能使低合金高强度钢焊接热影响区粗晶区第二相粒子由Al-Ti复合氧化物和（Ti,Nb）N析出物演变为Zr-Al-Ti复合氧化物及（Al,Ti,Nb）N和（Ti,Nb）N析出物。
由于Zr和Al-Ti-O复合氧化物发生置换反应,钢液中Al和Ti的溶解含量都得到了提高,在冷却过程中析出更加细小的含Al的纳米级析出物。
（2）20kJ·cm<sup>-1</sup>和100kJ·cm<sup>-1</sup>线能量下,Zr的添加均能细化热影响区粗晶区晶粒。
不同的是,在20kJ·cm<sup>-1</sup>线能量下,由于更加细小弥散的纳米级粒子在焊接热循环过程中通过钉扎作用抑制奥氏体晶粒粗化,细化CGHAZ晶粒;在100kJ·cm<sup>-1</sup>线能量下,在更加细小弥散的纳米级粒子的钉扎效应和Zr-Al-Ti复合氧化物促进大量的针状铁素体形成的综合作用下,有效的细化了CGHAZ晶粒。
Ca处理对Ti大线能量焊接非调质低合金高强钢组织与性能的影响
ａｎｄ ＨＡＺ ｏｆ Ｃａ ｔｒｅａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ａｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｍｖｅｄ．Ｔｈｅ Ｃａ－ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｈａｎｇｅｓ ｔｈｅ ｓｈａｐｅｓ ｏｆ ｏｘｙｓｕｌｆｉｄｅｓ ｆｒｏｍ ｓｔｒｉｐ ｔｏ
ｇｌｏｂｏｓｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ＨＡＺ ｏｆ Ｔｂｃｏｎｍｉｎｅｄ ｓｔｅｅｌ．ａｎｄ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｔｙｐｅ ｏｆ ｏｘｙｓｕｌｆｉｄｅｓ ｃｈａｎｇｓ ｆｒｏｍ ＴｉＭｎｏＳ ｔＯ ＴｉＣａＭｎ０§
裹１试验钢的化学成分／％（质量分数） Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌｓ
在Ｇｌｅｅｂｌｅ ２０００热模拟实验机上进行了线能量分别为 ６０ｋＪ／ｅｒａ和ｌＯＯｋｊ／ｅｍ的焊接热模拟实验，峰值温度为１３４０‘Ｃ， 模拟厚度２５ｒａｍ钢板埋弧焊一次焊接成形。将焊接热模拟后的
０前言
２０世纪７０年代以前由于冶炼设备和工艺较差，钢中各种 夹杂物含量和大小分布难于准确控制，一度被认为对钢的性能 有害。直到需要解决低合金钢的高效率焊接问题，对大线能量 焊接用钢ＨＡＺ组织特征及提高ＨＡＺ强韧性开展相关研究后． 才逐渐把氧化物冶金提高到一个新的认识高度。当钢板承受大 线能量焊接（线能量大于或等于５０ｋＪ／ｃｍ）时，焊接部位尤其是 焊接热影响区（ＨＡＺ）的韧性会随焊接线能量的增大而变差。为 确保结构的安全性，重要的课题就是要确保ＨＡＺ的韧性。从 合金设计来看，大线能量焊接用钢板通过添加微量元素Ｔ．可确 保钢板母材和ＨＡＺ的韧性，因此在２０世纪７０年代后期已被各 钢铁厂采用．对大线能量焊接用钢的研制也是始于该时期。
２０℃Ａｋｖ／Ｊ ０＂Ｃ Ａｋｖ／Ｊ
０＊Ｃ Ａｋｖ／Ｊ
０＂Ｃ＆ｖ／Ｊ
注：括弧内为均值。
材料热处理焊接(D答案版)(2)
是非题 1.1 金属材料的工艺性能是指：为保证构件能正常工作所用的金属材料应具备的性能。
（X ） 1.2 金属材料工艺性能包括力学性能、物理性能和化学性能等。
（X ）1.3 金属材料受外力作用屈服变形时，内部晶格发生滑移，滑移线大致与受力方向平行。
（X ） 1.4 材料强度越高，其塑性就越好。
（X ） 1.5 金属的强度是指金属抵抗断裂的能力。
（O ） 1.6 一般来说，钢材硬度越高，其强度也就越高。
（O ）1.7 洛氏硬度方法的特点是压痕很小，可用来测定焊缝、熔合线和热影响区的硬度。
（X ） 1.8 冲击韧性AK 越高的材料，抗拉强度值b 也越高。
（X ） 1.9冲击韧性高的材料一般都有较好的塑性。
（O ）1.10 韧性高的材料，其冲击韧性必然也高。
（X ）1.11 一般说来，塑性指标较高的材料制成的元件比脆性材料制成的元件有更大的安全性。
（O ）1.12 承压类特种设备的冲击试验的试样缺口规定采用V 型缺口而不用U 型缺口，是因为前者容易加工，且试验值稳定。
（X ） 一般说来，焊接接头咬边缺陷引起的应力集中，比气孔缺陷严重得多。
（O ）材料屈强比越高，对应力集中就越敏感。
（O ）材料的断裂韧度值KIC 不仅取决于材料的成分、内部组织和结构，也与裂纹的大小、形状和外加应力有关。
如果环境条件不利或使用条件不当，塑性材料也可能变为脆性材料。
（ 只要容器和管道的使用温度高一200C,就不会发生低温脆断。
（ 发生热脆的钢材，其金相组织没有明显变化。
（低合金钢比碳钢的热脆倾向大。
（一般说来，钢材的强度越高，对氢脆越敏感。
（O ）由于承压类设备的筒体与封头连接焊缝结构不连续，该部分会出现较大的峰值应力。
（X ）应力集中的严重程度与缺口大小和根部形状有关，缺口根部曲率半径越大，应力集中系数就越大 （X ）如果承压类设备的筒体不直，则在承压筒壁不仅承受薄膜应力，在不直处还会出现附加弯曲应力（O ）1.24如果承压类设备的筒体不圆，则在承压筒壁不仅承受薄膜应力，在不圆处还会出现附加弯曲应力 (O)1.25 存在于锅炉和压力容器内部的压力是导致产生拉应力的主要原因。
《Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响》范文
《Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响》篇一Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响Ca/Mn添加及轧制变形与热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响一、引言随着现代工业的快速发展，铝基合金因其轻质、高强、良好的加工性能和导电性等特性，在汽车、电子、航空航天等领域得到了广泛应用。
Al-Mg-Si合金作为铝基合金的一种，其性能可通过多种方式得到优化和提升。
其中，Ca/Mn元素的添加、轧制变形以及热处理等工艺方法对于提升合金的强度和导电性具有重要意义。
本文旨在研究Ca/Mn元素添加以及不同轧制变形与热处理工艺对Al-Mg-Si合金性能的影响。
二、Ca/Mn元素的添加Ca和Mn元素的添加能够显著影响Al-Mg-Si合金的微观结构和性能。
Ca元素的添加可以细化晶粒，提高合金的强度和耐腐蚀性；而Mn元素的添加则能够提高合金的塑性和韧性。
这两种元素的共同作用可以优化合金的综合性能。
三、轧制变形的影响轧制变形是一种重要的塑性加工工艺，可以显著改变Al-Mg-Si合金的微观组织和力学性能。
在轧制过程中，合金的晶粒会受到压力和剪切力的作用，从而发生塑性变形，晶粒得到细化，合金的强度得到提高。
此外，轧制变形还能改善合金的导电性，因为塑性变形能够消除合金中的内部应力，从而提高电子在晶格中的传导效率。
四、热处理工艺的影响热处理是改善Al-Mg-Si合金性能的重要手段。
适当的热处理工艺可以使合金中的元素充分固溶，提高合金的强度和硬度；同时，热处理还可以改善合金的塑性和韧性。
在热处理过程中，合金的晶粒会重新排列，形成更加致密的微观结构，从而提高合金的导电性。
五、实验结果与分析通过实验，我们研究了Ca/Mn添加量、轧制变形程度以及热处理温度和时间对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响。
实验结果表明，适量的Ca/Mn添加可以显著提高合金的强度和导电性；轧制变形可以进一步细化晶粒，提高合金的强度；适当的热处理工艺可以优化合金的微观结构，进一步提高其强度和导电性。
大线能量焊接问题
钢板被广泛用于诸如建筑、桥梁、压力容器、储罐、管线和船舶等基础建设和大型建筑中。
建筑构件的大型化和高层化发展趋势要求钢板的厚度增加，同时具有更高的综合性能，包括更高的力学性能、高效的加工性能以及优良的抗腐蚀性能和抗疲劳破坏性能等。
但是，随着钢板强度的提高，其冲击韧度和焊接性能显著下降，焊接裂纹敏感性增加。
特别是随着焊接线能量的提高，传统低合金高强钢的焊接热影响区性能(强度、韧性)恶化，易产生焊接冷裂纹问题，给大型钢结构的制造带来困难。
由于焊接为厚板加工的主要方式，满足大线能量焊接性能也逐步成为各种钢种所具备的一种性能。
所以，在追求高强度的同时，改善钢板的韧性以提高钢板的焊接性能越来越迫切。
提高钢大线能量焊接性能的主要技术手段钢大线能量焊接的主要难点在于其热影响区(HAZ)的强度和韧性随着输入线能量的增大而降低。
因此，HAZ的韧性成为制约钢大线能量焊接的关键因素。
为了解决HAZ的韧性问题，国内外相继开展了大线能量焊接用钢的研究工作，提出的改善韧性的方法主要有降低C含量和Ceq、利用微合金元素和氧化物夹杂细化奥氏体晶粒、获得韧性好的组织如针状铁素体以及贝氏体组织的超低碳钢、通过改进生产工艺提高韧性等。
1 奥氏体晶粒的细化晶粒细化是同时提高钢的强度和韧性的唯一途径。
通过降低奥氏体的晶粒尺寸来增加形核点密度以细化铁素体晶粒的方法已经被广泛研究。
原奥氏体晶粒越细小，HAZ的晶粒也就越小，韧性也就会越好。
在钢中引入微量的合金元素，形成弥散分布的高熔点颗粒。
这些颗粒一方面以“钉轧”的形式阻碍奥氏体晶界的迁移，限制奥氏体晶粒的长大，同时增加了相变过程中的形核点，从而使钢的组织更加细小。
目前研究较多的是Ti元素对高温奥氏体的细化作用。
研究发现，Ti在钢中形成细小弥散的TiN粒子，在焊接热循环过程中有效阻止奥氏体晶粒的长大，促进针状铁素体析出，从而改善HAZ的韧性。
研究人员发现，Nb可以加强Ti的细化作用。
Nb在钢中与N也有着强烈的亲和力，可以取代部分Ti，与N形成(Ti，Nb)N颗粒，其溶解温度在1350℃以上，可以钉轧、拖拽高温奥氏体晶界的迁移。
什么是焊接线能量？为什么焊接高强钢时要严格控制焊接线能量
什么是焊接线能量？为什么焊接高强钢时要严格控制焊接线能
量
焊接线能量：熔焊时，焊接热源输入单位长度焊缝上的能量。
线能量过大，容易造成接头和热影响区组织过热，产生过热组织，而使其脆化，降低焊缝和热影响区的硬度和韧性；线能量小，焊接热输入不足，熔池温度不够，冷却速度快，容易产生淬硬组织，如马氏体，造成焊缝应力集中，严重产生变形，开裂。
所以，焊接时要根据母材和焊材的熔点，组织，性能，合理的选择线能量，以获得最佳性能的焊接接头。
《Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响》范文
《Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响》篇一Ca-Mn添加及轧制变形-热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响Ca/Mn添加及轧制变形与热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响一、引言铝及其合金在工程领域和电子产品制造中得到了广泛的应用，特别是在导电、机械强度以及抗腐蚀性方面有着突出的优势。
铝合金Al-Mg-Si系列的强度和导电性受到元素组成、热处理、轧制变形等因素的影响。
本篇论文主要研究Ca/Mn添加、轧制变形以及热处理对Al-Mg-Si合金强度和导电性的影响。
二、Ca/Mn添加的影响Ca和Mn元素的添加对Al-Mg-Si合金的微观结构和性能有着显著的影响。
Ca元素的加入可以细化晶粒，提高合金的强度和耐腐蚀性；而Mn元素的添加则能提高合金的塑性变形能力。
通过适量的Ca/Mn添加，可以优化合金的力学性能和物理性能。
三、轧制变形的影响轧制变形是改变合金性能的重要工艺手段。
在轧制过程中，合金的晶粒结构、晶界状态以及内部应力分布都会发生改变，从而影响合金的强度和导电性。
适当的轧制变形能够提高合金的致密度和强度，同时也能保持其良好的导电性。
四、热处理的影响热处理是改善铝合金性能的重要手段。
通过适当的热处理工艺，可以调整合金的微观结构，优化其力学性能和物理性能。
在Al-Mg-Si合金中，热处理可以改变合金的相组成和晶粒大小，从而提高其强度和导电性。
五、Ca/Mn添加、轧制变形与热处理的综合影响综合来看，Ca/Mn添加、轧制变形以及热处理对Al-Mg-Si合金的性能有着显著的协同效应。
在适当的Ca/Mn添加下，通过合理的轧制变形和热处理工艺，可以显著提高Al-Mg-Si合金的强度和导电性。
在具体的工艺参数和条件下，这些工艺参数之间需要相互协调和优化，以达到最佳的合金性能。
六、结论本文研究了Ca/Mn添加、轧制变形以及热处理对Al-Mg-Si 合金强度和导电性的影响。
Ti对大线能量焊接焊缝组织和性能的影响
Ｔｉ对大线能量焊接焊缝组织和性能的影响阿荣１，潘川１，赵琳２，田志凌３（１．安泰科技股份有限公司焊接材料分公司，北京１０００８１；２．新冶高科技集团有限公司，北京１０００８１；３．中国钢研科技集团有限公司，北京１０００８１）摘要：对不同Ｔｉ含量的气电立焊焊缝组织及力学性能进行了对比研究。
结果表明，Ｔｉ的质量分数在０．０２８％～０．０３８％范围内时，焊缝中获得大量细小的针状铁素体，焊缝组织及低温韧性得以明显改善。
当Ｔｉ过量时，焊缝中的针状铁素体减少，组织以贝氏体为主，低温韧性相应下降。
焊缝组织中观察到块状和条状的Ｍ－Ａ组元，随着焊缝Ｔｉ含量增加，其总量增加。
焊缝夹杂物多为以氧化物为核心，外层包裹着ＭｎＳ的复合夹杂物，并随夹杂物Ｔｉ含量的增加，由Ｍｎ－Ｓｉ－Ａｌ－Ｏ型向Ｔｉ－Ｍｎ－Ａｌ－Ｏ型转变，有利于促进针状铁素体形成。
而当焊缝中Ｔｉ过量时，主要夹杂物又转变为对针状铁素体形核无效的Ｔｉ－Ａｌ－Ｏ型，促进了贝氏体转变。
关键词：大线能量焊接；Ｔｉ；针状铁素体；Ｍ－Ａ组元；焊缝组织；力学性能低合金高强钢焊缝力学性能主要受焊缝组织、焊缝金属化学成分及焊接热输入的影响。
一般，低合金高强钢焊缝组织主要以马氏体、贝氏体和铁素体为主。
为了获得较高的综合力学性能，焊缝中形成大量的针状铁素体是非常必要的。
针状铁素体转变温度为６５０～５００℃，属中温转变产物。
典型的针状铁素体组织紧密，板条间角度通常大于１５°，为大角度晶界，且针状铁素体晶内存在大量高密度位错（其密度为１０８～１０１０ｃｍ－２），因此在变形过程中不利于微裂纹扩展，宏观上表现出良好的断裂韧性及低温韧性［１－７］。
针状铁素体通常以那些尺寸为０．３～２．０μｍ，弥散分布的非金属夹杂物为形核质点，并与奥氏体母相之间保持一定的位相关系（Ｋ－Ｓ，Ｎ－Ｗ）生长。
对于特定条件的夹杂物是如何促进针状铁素体以及晶内铁素体形核长大的原因目前也有了部分一致的观点［８－１３］，其原理主要可以通过晶格匹配理论、界面能变化、应力应变场强变化及化学成分变化引起的化学驱动力提高等几个方面解释。
Ca对Mg-Al-Mn合金组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响研究分析
3、腐蚀性能
图6 不同Ca添加的合金浸泡腐蚀结果
13/17
3、腐蚀性能
AM50-0.8Ca合金具有较大电 荷转移电阻，合金基体耐腐 蚀性能好。
表面氧化膜具有较好 耐蚀性
图7 AM50合金和AM50-0.8Ca合金在3.5%NaCl溶液中的奈奎斯特图
14/17
3、腐蚀性能
图8合金浸泡30分钟洗掉表面腐蚀产物后的基体SEM形貌图（a、AM50合金，b、 AM50-0.8Ca合金；c、AM50-0.8Ca合金腐蚀产物图） 15/17
据报道 ,在美国汽车质量如果减少 25 % ,燃油消耗按减少13 % 计 ,一年可节省 2.7亿桶石油 , 每消耗 1L燃油 ,将产生 CO2 2～2 . 5 kg。
5/17
Mg-Al-Mn合金是常用的商用镁合金类型之一，具有良好的铸态性能和力 学性能。
然而，Mg-Al-Mn合金的耐腐蚀性能依然未能满足大规模应用，特别是 服役条件相对恶劣沿海地区。
-1.46 -1.59 -1.58 -1.62 -1.48
235.92 46.10 45.91 42.88 258.35
224.1 171.3 176.9 179.4 150.2
99.06 89.16 70.72 89.81 101.6
平均腐蚀速 率Pi (mm/a)
5.38 1.06 1.05 0.98 5.89
表1 合金成分
合金
Al
Mn
AM50
4.24
0.36
AM50-0.2Ca
4.30
0.36
AM50-0.8Ca
4.42
0.37
AM50-1.6Ca
4.42
0.36
AM50-3.7Ca
CA和TI对镁合金抗氧化性和力学性能的影响
Ca和Ti对镁合金抗氧化性和力学性能的影响摘要镁合金具有比重小、比强度比刚度高、阻尼减震性能优良、切削加工性能好、电磁屏蔽能力强、尺寸稳定和容易回收等诸多优点，近年来已成为汽车、通讯电子和航空航天领域重要的轻质金属结构材料，显示了极大的应用前景。
我国具有丰富的镁资源，原镁产量和出口居世界首位，但是镁合金的研究和应用还比较落后。
如何将我国的镁资源优势转变为技术和经济优势，促进国民经济发展，是摆在我们面前的迫切任务。
因此，开展镁合金研究对于我国的经济和建设具有十分重要的意义。
本文以AM50和AZ91合金为基，通过添加Ca和Ti, 浇铸后经挤压或轧制制备了几种不同成分的实验合金，开展了如下的研究：(1)测试了各实验合金的燃点，通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)、俄歇电子能谱(AES)等分析和测试手段，系统研究了含Ca或Ti的AM50和AZ91镁合金氧化膜的结构，并探讨了其氧化机理。
(2)研究了合金元素Ca或Ti对挤压和轧制AM50镁合金显微组织和力学性能的影响。
(3)测试了含Ca或Ti的挤压和轧制AM50镁合金热处理后的力学性能，研究了热处理过程中合金组织的演化规律，探讨了热处理强化机制。
(4)测试了含Ca 或Ti的挤压和轧制AM50镁合金的蠕变性能，分析了其蠕变强化机制。
研究表明，Ca能显著提高AZ91和AM50镁合金的燃点，测得AZ91+1Ca和AM50+1Ca的燃点分别高达860℃和874℃；Ti对AZ91和AM50镁合金的燃点有小幅提高。
宏观及微观观察表明，Ca的加入使AM50和AZ91合金的表面形成了一层致密均匀的具有保护性的氧化膜, 而Ti加入AZ91和AM50合金后形成的氧化膜虽然比较规则，但不连续不致密，不具保护性。
以AM50+xCa(x=0,1,2%)为例，分析了氧化膜的组成和结构，发现AM50+xCa(x=1,2%)合金的氧化膜主要由MgO和CaO组成，从AES曲线反映的氧化膜剖面上各元素的浓度分布可以把氧化膜分成两个亚层，最外层主要由CaO组成，内层主要由MgO组成，并从热力学的角度论证了这种推论。
氧化物冶金技术的热力学及动力学研究进展
第 ２期
河北联 合大 学学 报 （自然 科学 版 ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ（ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
．
表 １ 利用夹杂物诱导晶 内铁索体的主要实例
夹 杂 物
过程或钢种
非调质钢
型钢、 厚板轧制
Ｍ ｎ Ｓ ； Ｍ ｎ Ｓ － Ｖ Ｎ； Ｖ（ Ｃ， Ｎ） Ｔ ｉ 。 Ｏ； Ｖ Ｎ； Ｔ ｉ ２ Ｏ ３ 一 Ｖ （ Ｃ， Ｎ） 一 （ Ｔ ｉ Ｎ — Ｍｎ Ｓ ） Ｔ ｉ Ｎ， Ｒ Ｅ Ｍ（ Ｏ， Ｓ ） － Ｂ Ｎ； Ｃ ａ （ ０， Ｓ ） ； Ｔ ｉ Ｎ — Ｍ ｎ Ｓ ； Ｔ ｉ Ｎ— Ｍｎ Ｓ 一 （ Ｃ， Ｂ ） ６ ； Ｔ ｉ ２ Ｏ ３ － Ｔ ｉ Ｎ － Ｍｎ Ｓ ； Ｃ ｕ Ｓ ； Ｍ ｎ Ｓ — Ｃ ｕ Ｓ ／Ｃ ｕ ２ ． Ｓ ； Ｔ ｉ Ｎ ・ Ｔ （ Ｃ， Ｎ）
对 夹杂物 形核 的影响 。 中图分 类 号 ： Ｔ Ｇ１ ４ ２ ． ２ ３ 文献标 志码 ： Ａ 从 氧化物 冶金技 术 ¨ 这 一概 念 的提 出到现 在 ， 得 到 了钢铁 学 术 界 和产 业 界 研 究 者 的广 泛关 注 和 重 视 ，
已成为钢铁材料细化晶粒 ， 改善组织 ， 同时提高强度和韧性的新方法 、 新技术。这一技术 的应用 已在某些领 域取得了重大的突破和进展 。比如－ ２ 引， 大线能量焊接热影响区组织性能改善 ， 大线能量焊接高强船板钢、 超 大型集装箱、 大型海洋平台结构用钢、 高级别管线钢、 汽车用非调质钢以及其它微合金钢的开发 和研制。基 于氧化物冶金技术的思想 ］ ， 要控制钢中夹杂物生成的种类 、 性状 （ 尺寸、 数量和分布） 以及 析出， 其热力学
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２．１ Ｃａ对Ｔｉ处理钢板及不同线能量焊接热模拟后 ＨＡＺ力学性能的影响
表２分别为试验钢热轧态钢板６０ｋＪ／ｃｍ及１００ｋＪ／ｃｍ焊接 热模拟ＨＡＺ的拉伸性能试验结果。Ｂ钢热轧态钢板及不同线 能量焊接热模拟ＨＡＺ的屈服强度Ｒ。ｎ和抗拉强度Ｒ。均比Ａ 钢相应高２５～４５ＭＰａ．而塑性基本一致。
万方数据
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材料导报
２００８年１２月第２２卷专辑Ⅻ
形成的Ａ１：０３与Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｎ的氧硫化物复合析出，得到图４所
示的球形氧硫复合析出物。
ｓ
５ｐｅｃｔｒｕｍ １
生
建儿 。
ｋ ｔ
８曼
图３ Ａ钢ｍ忆冲击断口形貌及夹杂物能谱 Ｆｉ孚３ Ｔｉｌｅ ＩＩＡＺ ｉｍｐａｃｔ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ Ａ ｓｔｅｅｌ
关键词 ｃａ处理大线能量焊接晶内针状铁素体性能
Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｃａｌｃｉｕｍ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｎｏｎ Ｑｕｅｎｃｈｅｄ－ ｔｅｍｐｅｒｅｄ Ｈｉｇｈ Ｈｅａｔ Ｉｎｐｕｔ Ｗｅｌｄｅｄ Ｔｉ Ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ＨＳＬＡ Ｓｔｅｅｌ
张莉芹：女，１９７２年生，博士生Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｘ．ｓｌｑｚｈａｎｇ（园ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
万方数据
Ｃａ处理对Ｔｉ大线能量焊接非调质低合金高强钢组织与性能的影响／张莉芹等
· １６７·
试样分别加工为中心线对应于试样ＨＡＺ中心的拉伸和冲击试 样，进行了常温拉伸和ｏ℃冲击试验。在（）ＬＹＭＰＵＳ ＰＭＥ３— ３２３ＵＮ型光学显微镜下观察了热轧态钢板及不同线能量焊接 热模拟ＨＡＺ的组织形态。用带ＥＤＳ附件的Ｑｕａｎｔａ４００型扫描 电镜分析了冲击试样断口形貌和夹杂物化学成分。
ｐｅｒｅｄ ｈｉｇｈ ｈｅａｔ ｉｎｐｕｔ ｗｅｌｄｅｄ Ｔｉ ｃｏｎｔａｉｎｅｄ ＨＳＬＡ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ“ｃｍｓｔｍｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｃａ－ｔｒｅａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ｉｓ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ ｆｉｎｅｒ ｔｈａｎ ｎｏｎ－Ｃ—ａ－ｔｒｅａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｇｒａｉｎ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｆｅｒｒｉｔｅ ｉｎ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｈｉｇｈ ｈｅａｔ ｉｎｐｕｔ ｗｅｌｄｉｎｇ ｈｅａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ（ＨＡＺ）ｏｆ Ｃａ ｔｒｅａｔｅｄ ＳｔｅｅＩ ｉＳ ｒｅｓｔｒａｉｎｅｄ．Ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ ａｓ－ｒｏｌｌｅｄ ｓｔｅｅｌ
０前言
２０世纪７０年代以前由于冶炼设备和工艺较差，钢中各种 夹杂物含量和大小分布难于准确控制，一度被认为对钢的性能 有害。直到需要解决低合金钢的高效率焊接问题，对大线能量 焊接用钢ＨＡＺ组织特征及提高ＨＡＺ强韧性开展相关研究后． 才逐渐把氧化物冶金提高到一个新的认识高度。当钢板承受大 线能量焊接（线能量大于或等于５０ｋＪ／ｃｍ）时，焊接部位尤其是 焊接热影响区（ＨＡＺ）的韧性会随焊接线能量的增大而变差。为 确保结构的安全性，重要的课题就是要确保ＨＡＺ的韧性。从 合金设计来看，大线能量焊接用钢板通过添加微量元素Ｔ．可确 保钢板母材和ＨＡＺ的韧性，因此在２０世纪７０年代后期已被各 钢铁厂采用．对大线能量焊接用钢的研制也是始于该时期。
图２ Ａ钢和Ｂ钢在不同大线能■焊接热 模拟下ＩｔＡＺ的光学组织
ｌ岫 Ｆ嘻２ Ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ＨＡＺ ｕｍｌｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｈｅａｔ ｉｎｐｕｔ ｔ№ｒｍａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ Ａ ａｎｔｉ Ｂ ｓｔｅｅｌｓ
扫描电镜下Ａ钢ＨＡｚ冲击断口中典型夹杂物呈长条状
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材料导报
பைடு நூலகம்
２００８年１２月第２２卷专辑Ⅻ
Ｃａ处理对Ｔｉ大线能量焊接非调质低合金高强钢组织与性能的影响
张莉芹，袁泽喜
（武汉科技大学理学院材料物理系，武汉４３００８１）
摘要 研究了Ｃａ处理对含Ｔｉ大线能量焊接非调质低舍金高强钢的组织与性能的影响。Ｃａ处理钢组织结构 得到细化，大线能量焊接热模拟热影响区（ＨＡＺ）晶界铁素体＇ｔ－ｌｅ被抑制，其钢板及ＨＡＺ的强韧性均得到有效提高。 Ｃａ处理使舍Ｔｉ钢热影响区氧硫化物复合夹杂物由片条状转变成球状，并从ＴｉＭｎＯＳ占主导变为ＴｉｂＭｎ０ＳＡｌ２ ０３ 占主导．提高了晶内针状铁素体形核能力。
Ｃａ处理脱硫技术可以显著改善硫化物和氧化物夹杂的形 态和分布，进而改善钢板韧性各向异性［１－３］。添加Ｃａ到微Ｔｉ 钢中．可通过增加夹杂物数量细化奥氏体，而中等尺度的奥氏体 晶粒可阻止魏氏铁素体及多边形铁索体形成，促进晶内铁素体 形成［‘．５］。因此，合理利用ｃａ对低合金高强度钢微合金化．一 方面可通过改善钢中夹杂物形态与分布来进一步提高基材的强 韧性；另一方面可通过有效细化和控制大线能量焊接ＨＡＺ组 织来提高ＨＡＺ强韧性。对比传统的仅通过Ｔｉ元素微合金化来 改善材料大线能量焊接ＨＡＺ强韧性的方式，该方式对材料的
３讨论
Ｃａ对夹杂物有很强的变性能力。加入钢中后生成的ＣａＯ 可与铝的脱氧产物ＡｌｚＱ作用生成低熔点的ＣａＯ－Ａｌｚ（）３复合 化合物。它们不仅比细小的Ａｌｚ ０３易于上浮排出，降低钢中夹 杂物含量，而且可改善未上浮排出的夹杂物形状和尺寸，使夹杂 物弥散且均匀呈球状，从而改善与夹杂有关的力学性能。由于 Ｃａ与氧有很强的亲和力，而在炼钢温度下ｃａ的蒸汽压非常高， １６００℃时为０．１９８ＭＰａ，因此用单一的Ｃａ作为脱氧剂时损耗太 大，即使采用硅钙合金，Ｃａ也大部分被蒸发和氧化。而且Ｑ在 钢水中溶解度很小，一般为０．１５％～ｏ．１６％［６．７Ｊ，如在添加含Ｃａ 合金前在钢水中加～进行充分脱氧，则可确保ｃａ在钢中的收 得率，从而保证Ｃａ对夹杂物的变性处理能力。Ｂ钢在硅钙合金 添加前，先利用Ａ１丸进行脱氧，提高了Ｃａ的收得率，使Ａｌ脱氧
ｏｆ ｈｏｔ ｒｏｌｌｅｄ ｓ“矧ｂ
表３分别为试验钢热轧态钢板、６０ｋＪ／ｃｍ和１ ００ｋＪ／ｃｍ大线 能量焊接热模拟ＨＡＺ的冲击性能试验结果。相对于Ａ钢，Ｂ 钢热轧态钢板及不同大线能量焊接后ＨＡＺ的冲击值均较高。
表３试验钢冲击性能试验结果
黼１裂船 Ｔａｂｌｅ ３ Ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｓｔｅｅｌｓ 热轧态钢板 编号
占主导，而夹杂物形核能力按ＴｉＭｎｏｐＴｉＣａＭｎＯＳ顺序增大，
归功于夹杂物与铁素体基体间晶格错配度增大或夹杂周围应力 场降低，二者均可阻碍高温下奥氏体转变为铁素体，促进晶内针 状铁素体形成［１…，有利于提高热轧钢板和ＨＡＺ的强韧性。此
外，Ｃａ高温下还可通过在钢中形成弥散分布１０ｎｍ至数百纳米 的优良稳定性的氧化物和硫化物［１１，１２］，以阻止热轧钢板及 ＨＡＺ中奥氏体晶粒长大，通过细化热轧钢板及ＨＡＺ中奥氏体
ａｎｄ ｉｎｃｌ璐ｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ
图４ Ｂ钢ＩＩＡＺ冲击断口形貌及夹杂物能谱
Ｆｉｇ．４
Ｔｈｅ ＩＩＡＺ ｉｍｐａｃｔ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｂ ｓｔｅｅｌ ａｎｄ ｉｎｃｉｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｎｎｎ
此外，本研究中加入Ｃａ还抑制了热轧过程中氧硫化物的
伸长，钢中产生（ＸＣａＯ，ＹＡＩｚ０３）和（Ｃａ，Ｍｎ）Ｓ结合的球状夹杂 物，而单独加入Ｔｉ生成片状氧硫化物会促进裂纹产生，使热轧 钢板和ＨＡ２韧性均降低，这与文献［８，９］的报道一致。钢中添 加Ｃａ后，夹杂物也从ＴｉＭｎＯＳ占主导变为ＴｉＣａＭｎＯＳ－ＡｌｚＱ
（图３），其长度方向尺度较大，约１０肿，上边缘正与裂纹相平齐
（图３中箭头处）。不利于提高ＨＡＺ韧性，能谱显示为ＴｉＭｎＯＳ 复合氧硫化物夹杂物。Ｂ钢ＨＡＺ冲击断口中典型夹杂物呈球 状，且尺度相对较小，直径约３”ｍ。位于断口纤维状韧窝底部，有 利于提高ＨＡＺ韧性，能谱显示为ＴｉＣａＭｎＯＳ－Ａ１２０３复合氧硫 化物夹杂物（图４）。
ａｎｄ ＨＡＺ ｏｆ Ｃａ ｔｒｅａｔｅｄ ｓｔｅｅｌ ａｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｍｖｅｄ．Ｔｈｅ Ｃａ－ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｈａｎｇｅｓ ｔｈｅ ｓｈａｐｅｓ ｏｆ ｏｘｙｓｕｌｆｉｄｅｓ ｆｒｏｍ ｓｔｒｉｐ ｔｏ
ｇｌｏｂｏｓｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ＨＡＺ ｏｆ Ｔｂｃｏｎｍｉｎｅｄ ｓｔｅｅｌ．ａｎｄ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｔｙｐｅ ｏｆ ｏｘｙｓｕｌｆｉｄｅｓ ｃｈａｎｇｓ ｆｒｏｍ ＴｉＭｎｏＳ ｔＯ ＴｉＣａＭｎ０§
裹１试验钢的化学成分／％（质量分数） Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｅｌｓ
在Ｇｌｅｅｂｌｅ ２０００热模拟实验机上进行了线能量分别为 ６０ｋＪ／ｅｒａ和ｌＯＯｋｊ／ｅｍ的焊接热模拟实验，峰值温度为１３４０‘Ｃ， 模拟厚度２５ｒａｍ钢板埋弧焊一次焊接成形。将焊接热模拟后的
２０℃Ａｋｖ／Ｊ ０＂Ｃ Ａｋｖ／Ｊ
０＊Ｃ Ａｋｖ／Ｊ
０＂Ｃ＆ｖ／Ｊ
注：括弧内为均值。
２．２ Ｃａ对Ｔｉ处理钢板及不同线能量焊接热模拟后
ｌｔＡＺ组织的影响 Ａ钢和Ｂ钢热轧态试验钢板在光学显微镜下均呈现铁素 体＋珠光体组织，其中Ａ钢晶粒度为８．５级（图１（ａ））．Ｂ钢晶 粒度为９．５级（图ｌ（ｂ）），且Ａ钢带状组织比Ｂ钢稍明显。表明 Ｃａ处理对热轧态试验钢组织有较好的细化作用和球化作用。 图２为１００ｋＪ／ｃｍ和６０ｋＪ／ｃｍ线能量焊接热模拟ＨＡＺ的 光学组织。Ａ钢和Ｂ钢在不同线能量焊接热模拟下ＨＡＺ均呈 晶界网状铁素体＋晶内针状铁素体组织特征。在相同线能量焊 接热模拟下，Ａ钢ＨＡＺ中晶界网状铁索体均比Ｂ钢ＨＡＺ中晶 界网状铁素体粗大，含量也较多。由于ＨＡｚ组织中出现晶界 网状铁素体对其强度和韧性不利，因此Ｂ钢在不同线能量焊接 热模拟下ＨＡＺ的强度和韧性都相对较高（见表２），其中Ｂ钢在 ６０Ｕ／ｃｍ线能量下焊接热模拟ＨＡＺ中晶界网状铁素体量少且
综合性能更为有利。此外，Ｃａ、Ｔｉ元素复合微合金化比Ｔｉ元素 单独微合金化更为经济，可有效降低生产成本，节约社会稀缺资 源。