工程科学学报.第42卷，增刊1：9-13.2020年12月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,Suppl.1:9-13,December 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.05.s10;http://cje.ustb.edu.cn Mg脱氧夹杂物对大线能量焊接HAZ组织的影响 徐龙云1,2)，杨健1,2)四，王睿之12 1)上海大学材料科学与工程学院.上海2004442)上海大学省部共建高品质特殊钢治金与制备国家重点实验室，上海200444 ☒通信作者，E-mail:yang_jian@tshu.edu.cn 摘要研究了夹杂物对Mg脱氧钢焊接热影响区(HAZ)组织及冲击韧性的影响.研究结果表明，MgO-MS复合夹杂物形 貌随着A1的添加发生显著变化.当AI质量分数为0.001%时.由中心单一MgO粒子与外围MS相组成：当A1质量分数为 0.020%时.其形貌为夹杂物中多个细小的MgO粒子嵌入MS相中.前者可诱发晶内针状铁素体(IAF)形核，而后者不具备 该能力，故HAZ中主要晶内组织分别为塑性IAF、脆性侧板条铁素体.因此，未添加AI钢的4O0kJcm大线能量焊接 HAZ韧性优于添加AI钢. 关键词Mg脱氧：夹杂物：A:大线能量焊接：热影响区：韧性 分类号TF76 Influence of inclusions with Mg deoxidation on the microstructure in the heat-affected zone of steel plates after high-heat-input welding XU Long-yun 2),YANG Jian2,WANG Rui-zhi2) 1)School of Materials Science and Engineering,Shanghai University,Shanghai 200444,China 2)State Key Laboratory of Advanced Special Steel,Shanghai University,Shanghai 200444,China Corresponding author,E-mail:yang_jian@t.shu.edu.cn ABSTRACT The effects of inclusions on the microstructure and toughness of the heat-affected zone (HAZ)in steel plates with Mg deoxidation after high-heat-input welding were investigated in the present study.The results indicate that the morphologies of MgO-MnS complex inclusions in steel are changed obviously with the addition of Al.When containing 0.001%Al (mass fraction),the inclusions consist of a central single MgO particle and an outside MnS phase.When containing 0.020%Al,they are comprised of several small MgO particles entrapped by the MnS phase.Because the former inclusion can nucleate intragranular acicular ferrites(IAFs)and the latter is non-nucleant,the main intragranular microstructures in the HAZs are ductile IAFs and brittle ferrite side plates,respectively. Therefore,the HAZ toughness of the steel plate without Al addition after a high-heat-input welding of 400 kJ.cm is significantly better than that of the steel plate with Al addition. KEY WORDS Mg deoxidation;inclusions:Al:high-heat-input welding;heat-affected zone:toughness 炼钢领域已针对去除不利于最终产品性能的 从此，钢中弥散分布的微细夹杂物的功能化备受 夹杂物进行了大量研究工作-)Takamura与 关注-川目前，氧化物冶金技术已成为改善厚板 Mizoguchi于1990年在第六届国际钢铁大会首 大线能量焊接热影响区(Heat-affected zone,HAZ) 次提出了“氧化物冶金(Oxide metallurgy)”的概念 韧性的最有效途径2-1夹杂物可作为奥氏体晶 收稿日期：2020-04-05 基金项目：国家自然科学基金资助项目(U1960202)Mg 脱氧夹杂物对大线能量焊接 HAZ 组织的影响 徐龙云1,2)，杨    健1,2) 苣，王睿之1,2) 1) 上海大学材料科学与工程学院，上海 200444    2) 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海 200444 苣通信作者，E-mail：yang_jian@t.shu.edu.cn 摘    要    研究了夹杂物对 Mg 脱氧钢焊接热影响区（HAZ）组织及冲击韧性的影响. 研究结果表明，MgO–MnS 复合夹杂物形 貌随着 Al 的添加发生显著变化. 当 Al 质量分数为 0.001% 时，由中心单一 MgO 粒子与外围 MnS 相组成；当 Al 质量分数为 0.020% 时，其形貌为夹杂物中多个细小的 MgO 粒子嵌入 MnS 相中. 前者可诱发晶内针状铁素体（IAF）形核，而后者不具备 该能力，故 HAZ 中主要晶内组织分别为塑性 IAF、脆性侧板条铁素体. 因此，未添加 Al 钢的 400 kJ·cm−1 大线能量焊接 HAZ 韧性优于添加 Al 钢. 关键词    Mg 脱氧；夹杂物；Al；大线能量焊接；热影响区；韧性 分类号    TF76 Influence of inclusions with Mg deoxidation on the microstructure in the heat-affected zone of steel plates after high-heat-input welding XU Long-yun1,2) ，YANG Jian1,2) 苣 ，WANG Rui-zhi1,2) 1) School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China 2) State Key Laboratory of Advanced Special Steel, Shanghai University, Shanghai 200444, China 苣 Corresponding author, E-mail: yang_jian@t.shu.edu.cn ABSTRACT    The effects of inclusions on the microstructure and toughness of the heat-affected zone (HAZ) in steel plates with Mg deoxidation  after  high-heat-input  welding  were  investigated  in  the  present  study.  The  results  indicate  that  the  morphologies  of MgO–MnS complex inclusions in steel are changed obviously with the addition of Al. When containing 0.001% Al (mass fraction), the inclusions consist of a central single MgO particle and an outside MnS phase. When containing 0.020% Al, they are comprised of several small MgO particles entrapped by the MnS phase. Because the former inclusion can nucleate intragranular acicular ferrites (IAFs) and the latter is non-nucleant, the main intragranular microstructures in the HAZs are ductile IAFs and brittle ferrite side plates, respectively. Therefore, the HAZ toughness of the steel plate without Al addition after a high-heat-input welding of 400 kJ·cm−1 is significantly better than that of the steel plate with Al addition. KEY WORDS    Mg deoxidation；inclusions；Al；high-heat-input welding；heat-affected zone；toughness 炼钢领域已针对去除不利于最终产品性能的 夹 杂 物 进 行 了 大 量 研 究 工 作 [1−5] . Takamura 与 Mizoguchi[6] 于 1990 年在第六届国际钢铁大会首 次提出了“氧化物冶金（Oxide metallurgy）”的概念. 从此，钢中弥散分布的微细夹杂物的功能化备受 关注[7−11] . 目前，氧化物冶金技术已成为改善厚板 大线能量焊接热影响区（Heat-affected zone, HAZ） 韧性的最有效途径[12−15] . 夹杂物可作为奥氏体晶 收稿日期: 2020−04−05 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（U1960202） 工程科学学报，第 42 卷，增刊 1：9−13，2020 年 12 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, Suppl. 1: 9−13, December 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.04.05.s10; http://cje.ustb.edu.cn