第2期 武会宾等：锆对含钛F40级船板钢粗晶热影响区低温韧性的影响 ·139· 致该热输入条件下韧性降低的原因.随Ts的继续 虽然针状铁素体和M/A粗化更为明显，但针状铁素 增大，由图2(e)和()可见，Ts增大至100s以上时 体所占比例又有所提高 20m 2320m 出20m 图22*含锆钢不同T5相应粗品热影响区组织形貌.(a)母材：(b)20s:(c)40s(d)60s:(。100s:(0120s Fig.2 Morphology of the CGHAZ in Sample 2*containing zirconium with different Tss:a)base metal;b)20 s:(c)40 s;d)60 s:e)100s;(f) 120s 图3给出不含Zx的1"钢不同热输入下粗晶热 焊接热模拟后，组织中仍存在粒状贝氏体，但针状铁 影响区的组织形貌.由图3(a)可见，1钢当Ts为 素体所占比例明显增大（图3(b)),此时粗品热影 40s时，组织已粗化明显，且出现了大量粒状贝氏 响区冲击功较高；Ts达120s时，品界处出现了较粗 体，导致针状铁素体所占比例较低；提高Ts至50s 大的铁素体（图3（©）)，不利于材料的低温韧性. 204m 20m 图31钢不同Tgs下粗晶热影响区组织形貌.(a)40:(b)50s:(c)120s Fig.3 Morphology of the CCHAZ in Sample 1 with different Ts/s:(a)40 s:(b)50 s:(e)120s 由组织观察分析可见，在不同焊接条件下，2"加 夹杂物形貌和相应能谱.由图4(a)可见，母材中夹 锆钢粗晶热影响区中针状铁素体的比例较高，是其 杂物呈椭球状，尺寸在2μm左右，为Zr-Ti的复合 低温韧性高于未加锆1"钢的原因所在，而2"加锆钢 夹杂物.经历T85为40s的焊接热模拟后，如图4 中针状铁素体所占比例较高的原因应该与锆一钛复 (b),夹杂物形态和成分均与试验钢母材中的接近， 合夹杂物的有效诱导针状铁素体形核作用有关. 夹杂物尺寸仍保持在2μm左右，该尺寸的夹杂物 2.3含锆钢中复合夹杂物及其诱导针状铁素体形 对诱导针状铁素体有明显的作用.夹杂物位于原始 核行为 奥氏体品粒内部，晶内针状铁素体(IAF)以其为核 图4给出2"含锆钢母材及粗品热影响区含锆 心向外辐射生长，止于奥氏体晶界，从而将粗大的奥第 2 期 武会宾等: 锆对含钛 F40 级船板钢粗晶热影响区低温韧性的影响 致该热输入条件下韧性降低的原因． 随 T8 /5的继续 增大，由图 2( e) 和( f) 可见，T8 /5增大至 100 s 以上时 虽然针状铁素体和 M/A 粗化更为明显，但针状铁素 体所占比例又有所提高． 图 2 2# 含锆钢不同 T8 /5相应粗晶热影响区组织形貌 . ( a) 母材; ( b) 20 s; ( c) 40 s; ( d) 60 s; ( e) 100 s; ( f) 120 s Fig． 2 Morphology of the CGHAZ in Sample 2# containing zirconium with different T8 /5 : ( a) base metal; ( b) 20 s; ( c) 40 s; ( d) 60 s; ( e) 100 s; ( f) 120 s 图 3 给出不含 Zr 的 1# 钢不同热输入下粗晶热 影响区的组织形貌． 由图 3( a) 可见，1# 钢当 T8 /5为 40 s 时，组织已粗化明显，且出现了大量粒状贝氏 体，导致针状铁素体所占比例较低; 提高 T8 /5至 50 s 焊接热模拟后，组织中仍存在粒状贝氏体，但针状铁 素体所占比例明显增大( 图 3( b) ) ，此时粗晶热影 响区冲击功较高; T8 /5达 120 s 时，晶界处出现了较粗 大的铁素体( 图 3( c) ) ，不利于材料的低温韧性． 图 3 1# 钢不同 T8 /5下粗晶热影响区组织形貌 . ( a) 40 s; ( b) 50 s; ( c) 120 s Fig． 3 Morphology of the CGHAZ in Sample 1# with different T8 /5 : ( a) 40 s; ( b) 50 s; ( c) 120 s 由组织观察分析可见，在不同焊接条件下，2# 加 锆钢粗晶热影响区中针状铁素体的比例较高，是其 低温韧性高于未加锆 1# 钢的原因所在，而 2# 加锆钢 中针状铁素体所占比例较高的原因应该与锆--钛复 合夹杂物的有效诱导针状铁素体形核作用有关． 2. 3 含锆钢中复合夹杂物及其诱导针状铁素体形 核行为 图 4 给出 2# 含锆钢母材及粗晶热影响区含锆 夹杂物形貌和相应能谱． 由图 4( a) 可见，母材中夹 杂物呈椭球状，尺寸在 2 μm 左右，为 Zr--Ti 的复合 夹杂物． 经历 T8 /5 为 40 s 的焊接热模拟后，如图 4 ( b) ，夹杂物形态和成分均与试验钢母材中的接近， 夹杂物尺寸仍保持在 2 μm 左右，该尺寸的夹杂物 对诱导针状铁素体有明显的作用． 夹杂物位于原始 奥氏体晶粒内部，晶内针状铁素体( IAF) 以其为核 心向外辐射生长，止于奥氏体晶界，从而将粗大的奥 ·139·