金属学报

作者：王学, 李勇, 王家庆, 胡磊

单位：1.安徽工业大学 先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室 马鞍山 243032；2.武汉大学 动力与机械学院 武汉 430072；3.大唐锅炉压力容器检验中心有限公司 合肥 230088

关键词：T23钢,粗晶热影响区,时效,再热裂纹,

基金：国家自然科学基金项目(51574181);四川省科技计划项目(2018JY0668)

利用热模拟机制备T23钢粗晶热影响区(CGHAZ)试样，对其进行650℃、0~48 h时效实验，对时效前后的试样进行高温短时蠕变破断实验，评价其再热裂纹敏感性，采用OM、SEM、TEM + EDS等手段分析CGHAZ在时效过程中的显微组织演变，对断口形貌及断口附近显微组织进行观察，分析合金元素在晶界附近的分布，揭示T23钢CGHAZ形成再热裂纹的机理，探究时效改善再热裂纹敏感性的原因。结果表明，T23钢CGHAZ在焊态下为马氏体/贝氏体混合组织，硬度较高；经650℃时效后组织发生回复及再结晶，位错密度下降，亚晶粒(板条)尺寸增大，M23C6、M7C3和MX碳(氮)化物等在晶内、晶界逐渐析出，硬度逐渐下降。焊态CGHAZ对再热裂纹敏感，时效后CGHAZ的再热裂纹敏感性下降；当时效时间超过24 h时，对再热裂纹不敏感。焊态CGHAZ产生再热裂纹主要是由于M23C6在晶界析出长大，导致晶界形成软化区，并促进孔洞的形成，减弱了晶间结合力。时效使不稳定的CGHAZ组织发生预先转变，碳化物大量析出，基体发生回复与再结晶，降低了晶内强度，同时晶界附近合金元素贫化消除，晶内和晶界强度的差异减小，塑性变形能力明显提升，故再热裂纹敏感性降低。CGHAZ时效后的硬度与再热裂纹敏感性有一定的对应关系，当硬度高于250 HB时对再热裂纹敏感，硬度低于250 HB时对再热裂纹不敏感。

来源：2021年第6期

《金属学报》期刊编辑部

查看金属学报杂志2021年第6期