诱发IAF夹杂物与原晶粒的尺寸匹配关系

对于氧化物冶金船板钢而言,细小弥散分布的夹杂物会对其原始晶粒产生钉扎和诱发晶内铁素体的双重作用,且研究发现诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸与原始奥氏体晶粒尺寸存在一定的匹配关系。围绕上述问题进行了系统的分析研究和数据统计,结果表明,不同晶粒尺寸下,诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸与原奥氏体晶粒度间存在近似线性关系,且随着奥氏体晶粒度的增大,诱发晶内铁素体的夹杂物尺寸则相应减小。

镁处理船板钢中IAF的诱发行为研究

镁处理可有效细化钢中夹杂物,并通过诱发IAF的形式提高船板钢的大线能量焊接性,但焊接热循环中温度对IAF诱发的影响尚不明晰。本研究先后对镁处理船板钢中夹杂物的尺寸、数量、组成进行了统计和分析,对其铸坯和轧材分别进行了不同温度的高温处理和相应的金相组织分析,并对诱发IAF的夹杂物构成进行了大量的分析。结果表明:镁处理后船板钢中夹杂物种类大幅增加,且尺寸在0.5~3μm的夹杂物数量占比达77.6%。对于试验钢而言,当加热温度超过其奥氏体化温度时,钢中的微细粒子能够有效地细化钢组织。对于IAF的诱发而言,轧材需要升温至1100℃以上,铸坯需要升温至1200℃以上。扫描电镜分析结果表明,能够诱发IAF的典型夹杂物为含MgO-Al_(2)O_(3)-Ti_(2)O_(3)的复合夹杂物。

镁处理船板钢热循环过程中组织的细化机制研究

为了研究镁处理船板钢在热循环过程中组织细化的机制以及第二相粒子析出的规律,采用高温激光共聚焦显微镜(CLSM)对镁处理船板钢的热循环过程中显微组织的变化进行动态原位观察,并通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和金相显微镜(OM)研究不同冷却速率下诱发IAF的夹杂物演变规律。并从错配度的角度,分析IAF在夹杂物上的形核机制。结果表明:试验条件下,镁处理试验钢中的钉扎粒子能够有效抑制奥氏体晶粒的粗化,并且在降温阶段,钢中夹杂物能够诱发出IAF,有效细化组织。对于试验钢而言,降温速率为5℃/s时,夹杂物对IAF的诱发效果最佳。能够诱发IAF的夹杂物的核心是在钢液脱氧合金化过程中形成,夹杂物表面的MnS是在焊接热循环过程中二次析出附着于复合夹杂物表面,这也从理论上验证了夹杂物的扫描电镜分析结果。