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山东20号精密钢管残余奥氏体

  • 发布时间:2020-08-05

电子显微镜和衍射分析表明山东20号精密钢管组织中含有残余奥氏体。现在通常称之为M-A组元。M-A组元形成于上贝氏体相变温度区间。上贝氏体形成过程中,由于山东20号精密钢管含碳较少,铁素体长大后,大部分碳富集于以铁素体为包围的岛状奥氏体(其碳含量可达0.5%~0.8%)。

山东20号精密钢管中速冷却时,高碳的岛状奥氏体,在中速冷却时形成孪晶马氏体,并有部分残留奥氏体,即M-A组元。随着聊城20号精密钢管奥氏体合金化程度的提高,其稳定性也随之提高,更容易形成M-A组元。

山东20号精密钢管

结果表明,在高强钢山东20号精密钢管粗晶区,冷却速率大(t8/5<20s)时,主要形成马氏体和下贝氏体;当山东20号精密钢管冷却速率小时(t8/5>50s)时,M-A组元就会发生分解,形成铁素体和碳化物;20号精密小口径无缝钢管冷却速率中等时(t8/5=20~50s),M-A组元才最容易形成。在一般焊接热影响区,M-A组元最大体积分数为10%~20%。

M-A组元属于脆性相,随着M-A组元数量的增加,其韧脆性转变温度将显著增加。除过热区容易形成M-A组元外,M-A组元也可发生在Ac1~Ac3的不完全重结晶区。山东20号精密钢管珠光体在这一温度范围内转变为富碳奥氏体(C的质量分数为0.8%),而铁素体不溶性。山东20号精密钢管迅速加热和冷却时,奥氏体不能均匀化,而在珠光体中原来是渗碳体的地方,生成的奥氏体含碳较高,稳定性较强,所以急冷后可以形成M-A组元。

20号钢精密无缝管不完全重结晶区内,即使是急冷型钢,也可以形成M-A组元,并导致山东20号精密钢管该区域的脆化。M-A组元本身和M-A组元与基体的界面易产生裂纹,且在M-A组元与基体之间存在最大的应变差。同时,M-A组元的脆化速率对脆性的影响较小,而当M-A组元的含量较高时,其脆性也会受到较大的影响,即随着山东20号精密钢管细长M-A组元中M-A组元含量的增加,其脆化程度越高,韧性越低。

山东20号精密钢管

表明即使细长M-A组元包含量相同,但均为邻域分布,韧性劣化程度降低。还有一些研究表明,球形M-A组元不会导致韧性的下降。3.防止山东20号精密钢管焊接热影响区段脆化的措施(1)控制母材的成分和组织,对于低合金高强度钢,采用低碳的多种微量元素(如Ti、Nb、A1、稀土等)合金化,并严格控制杂质(如S、P、O等),在提高高精密20号无缝管强度的同时,还可使韧性得到改善。

通过对山东20号精密钢管热影响区进行冷却,使HAZ获得了较好的韧性组织,如低碳马氏体、下贝氏体和针状铁素体,从而避免或降低其脆性。

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