张圣华等：钛稀土复合处理对C-M钢粗晶热影响区组织及韧性的影响 851· 400 300 200 0 100 MnFe 0 能量/keV b 300 200 100 人Fe 0 4 6 0 能量keV 1m 图6实验钢中典型的晶内针状铁素体及形核夹杂物成分.()TR2:(b)TR3 Fig.6 Typical intragranular acicular ferrite and inclusion compositions in tested steels:(a)TR2*;(b)TR3 射区.剪切唇区和纤维区所占比例越大，放射区比例 区.图8为3组试样冲击断口脆性解理区的微观形 越小，则试样冲击韧性越好，反之冲击韧性越差.图7 貌.由图可看出，3组试样断口均呈现出解理断裂的典 为3组试样低温冲击断口的宏观形貌.由图可知，3组 型形貌一扇形河流花样，相比较而言，TR1钢的河 钢均为韧一脆混合断口，明显可以看出TR1、T2、流花样单元由很多小的河流花样汇集而成，尺寸较大， TR33组试样相比塑性变形量越来越大，对应的冲击如图8(a)所示.而T3钢中的河流花样单元尺寸较 功值也越来越大.TRI钢冲击断口形貌主要为放射 小，与螺位错形成小的解理台阶.从裂纹传播路径来 区，可看到较多放射状条纹，剪切唇区和纤维区比例极 看，图8(a)中还可以观察到一些沿晶断裂和二次裂 小，见图7(a).T2钢断口区域边缘可看到剪切唇区 纹，断裂面勾勒出较完整的晶粒轮廓，而经稀土和钛稀 和纤维区，比例有一定增加，但是断口还是以放射区为 土复合处理的试样中主要是沿着某一晶面方向扩展的 主，见图7(b).经钛稀土复合处理的T3钢的断口形 不连续的穿晶断裂，如图8(b)和图8(c)所示，这可能 貌可明显看到剪切唇区和纤维区，约占整个断口区域 是由于大角度晶界和晶粒之间连续性差形成的，使得 的60%~70%，只有断口的中下部有部分放射区，见 裂纹传播阻力更大. 图7(c). 图9为3组实验钢断口延性韧窝区的微观形貌， 由于3组实验钢冲击断口均为韧一脆混合断口， 从图中可以看出3组试样的延性断裂区主要为抛物线 其微观形貌可分为脆性断裂解理区和延性断裂韧窝 状的撕裂韧窝.图9(a)中TR1钢断口的韧窝直径大， (a) (b) (c) 44558E1 图7试样宏观断口形貌.(a)TR1*:(b)TR2:(c)TR3* Fig.7 Macroscopic fracture surfaces of samples:(a)TR1;(b)TR2;(e)TR3*张圣华等: 钛稀土复合处理对 C--Mn 钢粗晶热影响区组织及韧性的影响 图 6 实验钢中典型的晶内针状铁素体及形核夹杂物成分 . ( a) TＲ2# ; ( b) TＲ3# Fig． 6 Typical intragranular acicular ferrite and inclusion compositions in tested steels: ( a) TＲ2# ; ( b) TＲ3# 射区． 剪切唇区和纤维区所占比例越大，放射区比例 越小，则试样冲击韧性越好，反之冲击韧性越差． 图 7 为 3 组试样低温冲击断口的宏观形貌． 由图可知，3 组 钢均为韧―脆混合断口，明显可以看出 TＲ1# 、TＲ2# 、 TＲ3# 3 组试样相比塑性变形量越来越大，对应的冲击 功值也越来越大． TＲ1# 钢冲击断口形貌主要为放射 区，可看到较多放射状条纹，剪切唇区和纤维区比例极 小，见图 7( a) ． TＲ2# 钢断口区域边缘可看到剪切唇区 和纤维区，比例有一定增加，但是断口还是以放射区为 主，见图 7( b) ． 经钛稀土复合处理的 TＲ3# 钢的断口形 貌可明显看到剪切唇区和纤维区，约占整个断口区域 的 60% ～ 70% ，只有断口的中下部有部分放射区，见 图 7( c) ． 图 7 试样宏观断口形貌 . ( a) TＲ1# ; ( b) TＲ2# ; ( c) TＲ3# Fig． 7 Macroscopic fracture surfaces of samples: ( a) TＲ1# ; ( b) TＲ2# ; ( c) TＲ3# 由于 3 组实验钢冲击断口均为韧―脆混合断口， 其微观形貌可分为脆性断裂解理区和延性断裂韧窝 区． 图 8 为 3 组试样冲击断口脆性解理区的微观形 貌． 由图可看出，3 组试样断口均呈现出解理断裂的典 型形貌———扇形河流花样，相比较而言，TＲ1# 钢的河 流花样单元由很多小的河流花样汇集而成，尺寸较大， 如图 8( a) 所示． 而 TＲ3# 钢中的河流花样单元尺寸较 小，与螺位错形成小的解理台阶． 从裂纹传播路径来 看，图 8( a) 中还可以观察到一些沿晶断裂和二次裂 纹，断裂面勾勒出较完整的晶粒轮廓，而经稀土和钛稀 土复合处理的试样中主要是沿着某一晶面方向扩展的 不连续的穿晶断裂，如图 8( b) 和图 8( c) 所示，这可能 是由于大角度晶界和晶粒之间连续性差形成的，使得 裂纹传播阻力更大． 图 9 为 3 组实验钢断口延性韧窝区的微观形貌， 从图中可以看出 3 组试样的延性断裂区主要为抛物线 状的撕裂韧窝． 图 9( a) 中 TＲ1# 钢断口的韧窝直径大， · 158 ·