金属学报

作者：陆斌, 陈芙蓉, 智建国, 耿如明

单位：1 内蒙古工业大学材料科学与工程学院 呼和浩特 010051；2 内蒙古包钢钢联股份有限公司 包头 014010；3 内蒙古自治区稀土钢产品研发企业重点实验室 包头 014010；4 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室 北京 100083

关键词：高强钢,热影响区,氧化物冶金,稀土,

在高强钢中加入5×10-6和23×10-6稀土Ce，研究了Ce对焊接热影响区冲击韧性、微观组织、原奥氏体晶粒以及焊接接头断口形貌的影响与机理。钢中含Ce量为5×10-6时，能在镁铝夹杂物外围生成少量CeAlO3夹杂物，但不能完全改性镁铝夹杂物，当Ce添加量达到23×10-6后，Ce能够完全改性MgO-Al2O3尖晶石，生成(CeCa)S+MgO-Al2O3+MnS稀土夹杂物。对含有Ce的高强钢板进行模拟焊接，结果表明，在4组不同焊接热输入条件下，钢中加入23×10-6Ce后，比钢中加入5×10-6Ce的钢焊接热影响区的Charpy冲击功有所提高。微观组织分析发现，23×10-6Ce含量的高强钢试样焊接热影响区断口形貌呈现韧窝状，韧性更好；当热输入从25 kJ/cm逐步提高到100 kJ/cm时，含5×10-6Ce的高强钢热影响区原奥氏体晶粒平均尺寸增加了75.6%；含23×10-6Ce的高强钢的原奥氏体晶粒平均尺寸增加了52.4%，即钢中Ce含量的增加抑制了焊接热影响区原奥氏体晶粒的长大。通过微观组织分析对比，说明稀土Ce在高强钢中起到了延迟焊接热影响区上贝氏体组织形成的作用，同时抑制焊接过程中原奥氏体晶粒的长大。利用高温共聚焦显微镜观察到了稀土夹杂物钉扎于原奥氏体晶界，抑制焊接过程中晶粒的长大，验证了稀土Ce对高强钢焊接热影响区性能改善的机理。本工作表明应用稀土氧化物冶金可以改善稀土高强钢的焊接性能。

来源：2020年第9期

《金属学报》期刊编辑部

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