金属学报

作者：侯旭儒, 赵琳, 任淑彬, 彭云, 马成勇, 田志凌

单位：1.北京科技大学 新材料技术研究院 北京 100083；2.钢铁研究总院 北京 100081

关键词：船用高强钢,电弧增材制造,热输入,针状铁素体,马氏体-奥氏体组元,力学性能,

基金：基础加强计划重点基础研究项目(2021-JCJQ-ZD-075-11);钢铁研究总院自主投入研发专项项目(21H62630B)

采用冷金属过渡(CMT)技术+脉冲(P)电弧增材制造工艺制备了不同热输入的590 MPa (屈服强度)级船用高强钢构件，利用OM、SEM、EBSD和TEM等方法研究了热输入对成形构件组织与力学性能的影响。结果表明，热输入为5.6 kJ/cm时，构件显微组织主要为上贝氏体和粒状贝氏体，马氏体-奥氏体(M-A)组元面积分数约为14.82%，有效大角度晶界(晶界角度α > 45°)长度占比为36.3%，构件在横向和纵向的抗拉强度分别达到843和858 MPa，平均硬度为286 HV，但其-50℃冲击吸收功分别仅为15和16 J；而当热输入增加至13.5 kJ/cm时，低冷却速率和高有效夹杂物(夹杂物尺寸d > 0.4 μm)含量促使增材制造构件组织中形成大量针状铁素体，同时还出现了板条贝氏体和少量粒状贝氏体，M-A组元面积分数降低至4.21%，有效大角度晶界长度占比增至52.4%，构件在横向和纵向的抗拉强度分别降低至723和705 MPa，与此同时，构件平均硬度也降低至258 HV，但其低温冲击吸收功大幅提高，分别达到了109和127 J，约是低热输入条件下构件低温冲击吸收功的7~8倍，冲击断裂特征也由准解理断裂转变为典型的韧性断裂。

来源：2023年第10期

《金属学报》期刊编辑部

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