热处理对超低碳马氏体不锈钢焊缝熔敷金属性能的影响

时间：2015-06-09 22:54:23 来源：中国热处理技术网作者：高蕊赵云志

3    试验结果与讨论
3.1   不同回火热处理保温时间对熔敷金属硬度的影响
        超低碳马氏体不锈钢是可调质类型钢，其本体焊条熔敷金属力学性能受焊后热处理影响[3]，对不同的试块同在570℃时进行不同保温时间的焊后回火热处理，其对应硬度值见表3。

从表3中可以看出，随着回火保温时间的延长焊缝无稀释熔敷金属维氏硬度逐渐降低，在达到16h时得到了熔敷金属硬度最低值，继续保温其硬度值出现上升；本次试验用同种焊条进行了两次重复试验得到相同规律，分析认为，在回火保温过程中发生了铬的碳化物聚集成微观粒子，随着碳化物从基底组织中析出越来越多，硬度迅速降低；保温到一定时间，在该温度，铬的碳化物聚集到最大值硬度会降到一个最低值，继续保温硬度值不会再降低。

3.2 不同回火热处理保温时间对熔敷金属强度、冲击等力学性能的影响
根据3.1试验结果，确定采用TY-Cr13Ni4L超低碳马氏体不锈钢焊条，焊对接试板，进行在570℃时，分别保温4h、16h焊后回火热处理对比试验, 热处理规范同2.2.1，对热处理试板焊缝无稀释熔敷金属进行了力学性能和组织分析，力学性能见表4。

通过表4可以看出，在同一温度, 即由于锻件本体最终性能回火热处理温度限制，焊后回火温度不能太高时, 通过延长焊后回火热处理保温时间，焊缝熔敷金属的抗拉强度有所下降，（0℃）冲击值提高，即随着保温时间的延长，熔敷金属的韧性得到改善, 综合力学性能趋向更好。

分析图2、图3可以看出，在回火热处理时，只保温4h时，组织为板条马氏体和晶界碳化物，但板条马氏体较粗大，回火的迹象不明显，对比分析图3，为回火保温16h的马氏体组织, 回火作用明显，板条马氏体组织较细小，并且与图2中组织比较，其组织晶界明显，即铬的碳化物聚集多；是因为在延长回火保温时间时，铬的碳化物由过饱和组织内析出[4]逐渐的在晶界处发生聚集，延长保温时间，铬的碳化物析出聚集增多；对应分析相应试板性能，可见延长回火保温时间，组织细化和过饱和组织内碳化物的析出, 使熔敷金属的抗拉强度略有下降，而韧性和综合力学性能得到改善。

4    结束语
        在本实验研究中得出，在一定回火热处理保温温度下，对TYCr13Ni4L 超低碳马氏体焊条熔敷金属进行焊后回火热处理：
4.1   随着保温时间的延长，焊条熔敷金属的硬度逐渐降低，延长到一定时间，硬度降到最低值。
4.2   延长焊后回火热处理的保温时间, 板条马氏体组织内过饱和碳化物在晶界聚集析出，组织得到细化，使熔敷金属的强度略有下降而冲击韧性有所提高，综合力学性能得到一定改善。

参考文献
[1] 徐玉君. 00Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢焊接材料及焊接工艺方法的研究[J]. 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所硕士研究论文.
[2] Erich Folkhard 著, 栗卓新,朱学军译. 不锈钢焊接冶金[M]. 北京: 化学工业出版社.2004.
[3] 马迅. 热处理对0Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢组织和性能的影响[J]. 特殊钢, 1995(5): 19~22.
[4] 伊延国,朱元吉. 马氏体不锈钢的热处理和性能[J]. 国外金属热处理, 1996(6): 38~40.

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