·292· 北京科技大学学报 第34卷 204m 20 jm 图2试样的衬度图和大角晶界勾勒图.(a)试样3衬度图：()试样3大角晶界勾勒图：()试样4衬度图：()试样4大角品界勾勒图 Fig.2 Band contrast maps and distributions of high angle boundaries of samples:(a)Sample 3,band contrast map:(b)Sample 3,distributions of high angle boundaries;(c)Sample 4,band contrast map;(d)Sample 4,distributions of high angle boundaries 由图4(a)可见，原奥氏体晶界上形成的细小晶粒， 无变形，由表2可见，试样4中大角晶界（≥15）的 直径都在1.5m以下，大多数晶粒之间，以及与相 平均间距为4.1m,其尺度是试样2平均间距的3 邻的贝氏体板条之间为大角晶界（如图4(b)所示的 倍.试样3、试样4在-20℃的冲击韧性分别为 大角晶界).可见，奥氏体变形导致了晶界上非共格 64和278J,随着有效晶粒的粗化，其韧性也相应恶 相变产物的形核. 化显然，越依赖于利用增加非再结晶区奥氏体变 图5为试样3和4原奥氏体晶界附近和晶内组 形和增加冷却速率等TMCP技术手段提高钢板的韧 织取向差分布图.试样3和试样4原奥氏体晶界附 性，该钢焊接热影响区的韧性对热输入量越敏感. 近的大角晶界间距分别为6.0、1.1μm.表2给出试 由整个试样的取向差分布特征来看（图6），试 样2、试样3、试样4在奥氏体晶界附近及原奥氏体 样2（奥氏体形变和快冷速）有最高的大角晶界密 晶粒内大角晶界的实际间距，可见，原奥氏体晶粒内 度，试样1（奥氏体形变和中等冷速）次之，然后是试 部大角度晶界密度均更低.对于无变形大热输入量 样4（无变形量和快冷速），而试样3（无变形量和慢 模拟得到的试样3，由于原奥氏体晶粒更粗大，g5长 冷速)的大角晶界密度最低.变形和冷速的增加都 导致冷却速率慢等原因使得相变驱动力很小，有效 有利于大角晶界密度的增加.大角晶界主要出现在 晶粒几乎就是原奥氏体晶粒尺寸回.对于试样4， 两个位置：一是原奥氏体晶界处；二是产生于属于不 减少焊接热输入量，不但能有效抑制原奥氏体晶粒 同贝茵组的相变组织之间.此外，小角晶界上细小 的粗化（对比图2(b)和(d)中原奥氏体晶粒），还能 弥散的马/奥(M/A)组元也有可能起着大角晶界的 提高相变冷却速率，增加相变驱动力，有利于有效晶 作用.所以，充分细化并压扁原奥氏体晶粒，弱 粒尺寸细化，但是由于奥氏体在非再结晶温度以下 化相变过程的变体选择，得到弥散的M/A,是提高北 京 科 技 大 学 学 报 第 34 卷 图 2 试样的衬度图和大角晶界勾勒图． ( a) 试样 3 衬度图; ( b) 试样 3 大角晶界勾勒图; ( c) 试样 4 衬度图; ( d) 试样 4 大角晶界勾勒图 Fig． 2 Band contrast maps and distributions of high angle boundaries of samples: ( a) Sample 3，band contrast map; ( b) Sample 3，distributions of high angle boundaries; ( c) Sample 4，band contrast map; ( d) Sample 4，distributions of high angle boundaries 由图 4( a) 可见，原奥氏体晶界上形成的细小晶粒， 直径都在 1. 5 μm 以下，大多数晶粒之间，以及与相 邻的贝氏体板条之间为大角晶界( 如图 4( b) 所示的 大角晶界) ． 可见，奥氏体变形导致了晶界上非共格 相变产物的形核． 图 5 为试样 3 和 4 原奥氏体晶界附近和晶内组 织取向差分布图． 试样 3 和试样 4 原奥氏体晶界附 近的大角晶界间距分别为 6. 0、1. 1 μm． 表 2 给出试 样 2、试样 3、试样 4 在奥氏体晶界附近及原奥氏体 晶粒内大角晶界的实际间距，可见，原奥氏体晶粒内 部大角度晶界密度均更低． 对于无变形大热输入量 模拟得到的试样 3，由于原奥氏体晶粒更粗大，t8 /5长 导致冷却速率慢等原因使得相变驱动力很小，有效 晶粒几乎就是原奥氏体晶粒尺寸［9］． 对于试样 4， 减少焊接热输入量，不但能有效抑制原奥氏体晶粒 的粗化( 对比图 2( b) 和( d) 中原奥氏体晶粒) ，还能 提高相变冷却速率，增加相变驱动力，有利于有效晶 粒尺寸细化，但是由于奥氏体在非再结晶温度以下 无变形，由表 2 可见，试样 4 中大角晶界( ≥15°) 的 平均间距为 4. 1 μm，其尺度是试样 2 平均间距的 3 倍． 试样 3、试样 4 在 － 20 ℃ 的冲击韧性［9］分别为 64 和 278 J，随着有效晶粒的粗化，其韧性也相应恶 化． 显然，越依赖于利用增加非再结晶区奥氏体变 形和增加冷却速率等 TMCP 技术手段提高钢板的韧 性，该钢焊接热影响区的韧性对热输入量越敏感． 由整个试样的取向差分布特征来看( 图 6) ，试 样 2( 奥氏体形变和快冷速) 有最高的大角晶界密 度，试样 1( 奥氏体形变和中等冷速) 次之，然后是试 样 4( 无变形量和快冷速) ，而试样 3( 无变形量和慢 冷速) 的大角晶界密度最低． 变形和冷速的增加都 有利于大角晶界密度的增加． 大角晶界主要出现在 两个位置: 一是原奥氏体晶界处; 二是产生于属于不 同贝茵组的相变组织之间． 此外，小角晶界上细小 弥散的马/奥( M/A) 组元也有可能起着大角晶界的 作用［16］． 所以，充分细化并压扁原奥氏体晶粒，弱 化相变过程的变体选择，得到弥散的 M/A，是提高 ·292·