Vol.15 No.5 赵沛等：用第二相粒子细化HSLA钢晶粒 ·475· 2实验 实验的目的是研究能否在HSLA钢中形成细小的SO,颗粒以及其粗化温度。 实验中选择钢种成分的原则是：尽量降低钢中碳当量，以便获得好的焊接性能；尽量 降低钢中铝、钛含量，以保征生成SiO,;避免采用高的Mn/Si比值，防止生成液态硅 酸盐；氧含量控制在(40~80)×104%。 熔炼是在英国钢公司实验室25kg真空感应炉上进行的，ZO,坩埚。真空度分别为 13.3和1333.2Pa。加入硅合金后3min立即浇成25kg圆锭。所得钢种的成分见表1。表 中钢号除VS1286为轧态外，其余3个均包括铸态和轧态两种情况。 表1实验钢种的化学成分，% Table 1 Chemical composition of experimental steels 成分 VS1262 VS1263 VS1264 VS1286 C 0.091 0.13 0.12 0.10 Si 0.13 0.17 0.19 0.17 Mn 0.18 0.15 0.21 0.17 P 0.004 0.004 0.004 0.005 S 0.003 0.003 0.003 0.003 Cr <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 Mo <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 Ni <0.02 <0.02 0.88 0.84 Al 0.01 0.023 0.026 0.006 N 0.0021 0.0020 0.0017 0.0086 Ti <0.005 <0.005 <0.005 ≤0.005 0 0.003 0.0029 0.0034 0.003 从每只圆锭上切割两片铸态钢片.其余部分经1200℃加热后轧成15mm厚钢板，再 从铸态钢片和轧态钢板上分别切出15mm×】5mm×15mm的试块。试块在碳棒炉中加 热，范围选择为1000~1300℃、温度间隔为50℃，加热30min后水淬冷却。为了观察 奥氏体晶界，试样在淬火之前：空气中冷却30~120s,适量的先共析铁素体沿奥氏体晶 界析出，清晰地勾画出奥氏M前粒的轮廓。 试样在2%硝酸溶液中腐1出，在光学显微镜下进行评级(ASTM E11282) 试样在Camscam series4扫描电镜下进行微观组织、第二相颗粒尺寸和成分检查，并 在高分辨率HITACH1S700电镜下统计尺寸0.]~3m的粒子的频数，并在J一200CX透 射电镜下观察尺寸小于01m的小颗粒，同时进行电子衍射分析。 3 实验结果 ·【奥氏体晶粒的粗化温度 试样的奥氏体晶粒粗化温度见表2。所有的钢样奥氏体晶粒粗化温度大约1200℃。V o l . 1 5 N 0 . 5 赵 沛等: 用第 二相 粒子细化 H S L A 钢晶粒 2 实 验 实 验的 目的 是研 究能否在 H S L A 钢 中形 成细 小 的 51 0 : 颗 粒以 及其粗化温度 。 实 验 中选择钢 种成分的 原则是 : 尽量 降低钢 中碳 当量 , 以 便 获得好 的焊接性能; 尽量 降低 钢 中铝 、 钦 含量 , 以 保 征生 成 51 0 2 ; 避 免采 用 高 的 M n / iS 比值 , 防 止生 成 液态 硅 酸 盐 : 氧含量控制 在 ( 4 0 一 8 0 ) x 10 一 4% 。 熔 炼 是在英 国钢公 司 实验室 25 gk 真空 感应 炉 上 进 行的 , Z Or : 增祸 。 真 空 度分 别 为 1 3 . 3 和 13 3 2 P a 。 加 人 硅 合 金后 3m in 立 即 浇 成 2 5 k g 圆锭 。 所得 钢 种 的 成 分见表 I 。 表 中钢号 除 V S 1 2 8 6 为轧态外 , 其 余 3 个均包 括 铸态 和轧 态两种 情况 。 表 1 实验钢种 的化学成分 , % T a bl e 1 C h e m i e a l e o m Po s i t i o n o f e x p e r i m e n t a l s t e e l s 成 分 V S 1 26 2 V S 12 6 3 V S 12 6 4 V S ] 2 8 6 C 0 . 0 9 1 0 . 1 3 0 . 12 0 . 10 _ 5 1 0 1 3 0 . 1 7 0 19 0 . 1 7 M n 0 . 1 8 0 . 1 5 0 . 2 1 0 . 1 7 P 0 . 0 04 0 . 00 4 0 . 0 0 4 0 . 00 5 5 0 . 0 03 0 . 0 0 3 0 . 0 0 3 0 . 00 3 C r < 0 . 00 2 < 0 . 0 0 2 < 0 . 00 2 < 0 . 00 2 M O ( 0 . 0 0 5 < 0 0 0 5 ( 0 0 0 5 < 0 . 0 0 5 N i < 0 . 0 2 < 0 . 0 2 0 8 8 0 . 84 A 1 0 一 0 1 0 0 2 3 0 . 0 2 6 0 . 0 0 6 N 0 . 0 0 2 1 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 1 7 0 一 0 0 8 6 T i < 0 . 0 0 5 < 0 , 0 0 5 < 0 0 0 5 < 0 . 0 0 5 0 0 . 0 0 3 0 . 0 0 2 9 0 . 0 0 34 0 . 0 0 3 从每 只 圆 锭上 切 割两 片铸 态 钢 片 , 其余部 分经 1 20 0 ℃ 加 热后 轧成 巧m m 厚钢 板 , 唇 从 铸 态 钢 片 和 轧 态钢板 上 分 别 切 出 】5 n] m x 5] m m X 巧 m m 的 试块 。 试 块 在 碳 棒 炉 中 加 热 , 范 围选择为 1 0 0 一 1 3 0 ℃ , 温 度 间 隔 为 50 ℃ , 加 热 3 0 m in 后 水淬冷却 。 为 了观察 奥 氏 体 晶界 , 试 样在淬火 之前 少空气 中冷 却 30 一 1 2 05 , 适 量 的先 共 析铁素 体 沿奥 氏体晶 界 析 出 , 清 晰地勾 画 出奥 氏材 如粒 的轮 廓 。 试样 在 2 % 硝酸溶液 中腐 浊 , 在光学 显 微镜下进 行评级 ( A S T M E l 12一8 2 ) 。 试样 在 C a m sc a m se ir e s4 扫 描电镜下 进 行微 观 组织 、 第 二相 颗粒尺寸 和 成分检查 , 并 在 高分辨率 H IT A C H I 5 7 0 0 电镜下统 计 尺寸 0 . 1一 3尸m 的粒子 的频 数 , 并在 J一2 0 OC X 透 射电镜下 观察尺寸 小 于 0 . 1召m 的小 颗粒 , 同时 一 进行 电子衍 射分析 。 3 实 验结果 奥氏体晶粒的粗化温度 试样 的奥 氏体晶粒粗化 温度 见表 2 。 所有 的钢 样 奥 氏体晶粒 粗化温度 大约 1 2 0 ℃