焊接过程晶内铁素体的形成可以改善焊接热影响区(heat-affected zone,HAZ)的组织并提高其低温冲击韧性。本文利用高温激光共聚焦显微镜原位观察晶内铁素体的形成及其分割奥氏体晶粒的行为,借助聚焦离子束(focused ion beam,FIB)定点切割...焊接过程晶内铁素体的形成可以改善焊接热影响区(heat-affected zone,HAZ)的组织并提高其低温冲击韧性。本文利用高温激光共聚焦显微镜原位观察晶内铁素体的形成及其分割奥氏体晶粒的行为,借助聚焦离子束(focused ion beam,FIB)定点切割,制备夹杂物之间及夹杂物与铁素体的微区界面样品;通过透射电子显微镜进行微区界面解析,从错配度角度解析TiN的诱发形核机理,利用纳米压痕等仪器原位证明了贫锰区的存在;最后通过电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)分析晶内铁素体的晶体学信息。研究发现,晶内铁素体在夹杂物附近形核并长大,形成类针状铁素体,遇到先形成的铁素体或奥氏体晶界时停止生长;晶内铁素体可分割奥氏体晶粒,优化焊接热影响区组织。该钢中的复合夹杂物诱发晶内铁素体的机理有2种,TiN(210)晶面与铁素体的(210)晶面错配度为4.76%,两者属于共格关系,可以有效诱发形核;MnS诱发的晶内铁素体板条在靠近夹杂物侧的硬度明显低于远离夹杂物侧,这从硬度变化角度间接证明了贫锰区的存在;初生晶内铁素体的位错密度明显高于次生铁素体,说明次生铁素体的形成源于应力驱动形核;同一个夹杂物诱发的晶内铁素体板条之间及与其他铁素体之间由大角度晶界隔开。展开更多
