冷却时间对TMCP890钢焊接热影响区组织和性能影响<sup>*</sup>

doi:10.11901/1005.3093.2014.693

材料研究学报

2015, Vol. 29

Issue (6): 463-468 DOI: 10.11901/1005.3093.2014.693

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冷却时间对TMCP890钢焊接热影响区组织和性能影响^*

宋曰海,张元杰,张尚洲(

)

烟台大学环境与材料工程学院烟台 264005

Effect of Cooling Time from 800 to 500^oC on Microstructure and Properties of HAZ for TMCP890 Steel

Yuehai SONG,Yuanjie ZHANG,Shangzhou ZHANG(

)

School of Environmental and Materials Engineering, Yantai University, Yantai 264005, China

引用本文:

宋曰海,张元杰,张尚洲. 冷却时间对TMCP890钢焊接热影响区组织和性能影响^*[J]. 材料研究学报, 2015, 29(6): 463-468.
Yuehai SONG, Yuanjie ZHANG, Shangzhou ZHANG. Effect of Cooling Time from 800 to 500^oC on Microstructure and Properties of HAZ for TMCP890 Steel[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2015, 29(6): 463-468.

全文: PDF(5398 KB) HTML

摘要:

使用Gleeble-3800热模拟试验机研究了在800-500℃冷却时间(t_8/5)对TMCP890钢焊接热影响区(HAZ)粗晶区组织转变规律和性能的影响, 结果表明: 冷却时间t_8/5为6-20 s时粗晶区组织为板条马氏体, 硬度值为334-328HV10; t_8/5为20-60 s时粗晶区组织为板条马氏体+板条贝氏体, 硬度值为328-305 HV10, B_s点在490-510℃; t_8/5为150-2000 s时粗晶区组织为板条贝氏体+粒状贝氏体, B_s点在530-570℃, 硬度值保持在270 HV10。稻垣道夫经验公式适用于TMCP890钢实际焊接过程中t_8/5的计算, 热输入E在10-20 kJ/cm、T₀在50-150℃变化时粗晶区的硬度值为318-335HV10, 硬度值的波动幅度较小, 性能稳定。

关键词 ：金属材料, Q890, 低碳贝氏体钢, 热模拟, 组织, 硬度

Abstract：

The effect of cooling time from 800 to 500℃ (t_8/5) on the microstructure and properties of HAZ for TMCP890 steel has been investigated using Gleeble-3800 thermal simulator. The results show that the coarse grain zone of the HAZ exhibits a microstructure consisted of lath martensite with hardness 334-328HV10 as t_8/5 is 6-20 s. As t_8/5 is 20-30 s, it shows a microstructure of mixture of lath martensite and lath bainitie with hardness 328-305HV10 and B_s raging from 490 to 510℃. As t_8/5 is 150-2000 s, it shows a microstructure of lath martensite and granular bainite with hardness about 270HV10 and B_s ranging from 530 to 570℃. Michio Inagaki formula is suitable for the t_8/5 calculation, accordingly with a heat input E value 10-20 kJ/cm and T₀ range 50-150℃, the hardness of the coarse grain zone could be expected as in a range 318-335HV10.

Key words： metallic materials Q890 steel low-carbon bainitic steel thermal simulation microstructure hardness

收稿日期: 2014-11-21

基金资助:^*山东省自然科学基金ZR2014JL031和山东省高等学校科技计划J13LA07资助项目。

作者简介: 张尚洲, 教授

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表1 TMCP890钢的化学成分

图1 实验用TMCP890钢的显微组织

图2 不同t8/5条件下TMCP890钢的HAZ粗晶区组织

表2 热模拟焊接的试验参数

图3 不同t8/5条件下TMCP890钢HAZ粗晶区不同组织的比例

图4 TMCP890钢HAZ粗晶区的硬度与冷却时间t8/5的关系

图5 TMCP890钢的SHCCT图

表4 TMCP890钢临界相变点测定结果

表5 不同t8/5条件下粗晶区Bs点

图6 不同预热温度条件下t8/5与热输入的关系

图7 不同预热温度条件下粗晶区硬度与热输入的关系

表6 不同t8/5条件下粗晶区Bs点

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