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本文導讀目錄：

1、第五章馬氏體轉變分解.pptx

2、什么是1.4542馬氏體和沉淀硬化鋼

3、異種鋼熔合區馬氏體相變過程及組織

第五章馬氏體轉變分解.pptx

　　高的強韌性、硬脆不是M的唯一特性低碳馬氏體。

　　3.影響殘余A量的因素及控制方法;重點：。

　　;5-1馬氏體相變的主要特征;c/a-正方度或軸比取決于含碳量：cc/a。

　　2.馬氏體的反常正方度M正方度與碳含量的關系不符合上式。

　　T回升至室溫無序轉變c/a;二、馬氏體轉變的特點。

　　①與M相交的表面，一邊凹陷，一邊突起，牽動相鄰A也呈傾突現象；。

　　說明：①馬氏體轉變以切變的方式實現；②M和A的界面為共格界面。

　　當M長大到一定尺寸，使界面上A中彈性應力超過其彈性極限兩相間的共格。

　　實驗依據：①馬氏體轉變前后，碳濃度無變化；。

　　②西山關系：{011}’{111}；’差516’12種取向。

　　僅適合{259}馬氏體，有局限性;2）慣習面。

　　一般觀察不到M加熱時在溫度尚未到達As點的過程中發生分解（回火）。

　?、塾猩饘費的亞結構為孿晶或層錯;5-2馬氏體相變熱力學;相變熱力學表達式：G－G’+GS+GE+GP。

　　M轉變的驅動力主要是為了克服相變時的切變和形變（塑性+彈性）的阻力。

　　度，使相變阻力增大；②為相變提供能量，使相變驅動力增大。

　　奧氏體和馬氏體兩相自由能差達到相變所需的最小化學驅動力值時的溫。

什么是1.4542馬氏體和沉淀硬化鋼

　　EN10250-4:2000一般工程用途的開放式鋼模鍛件。

　　X5CrNiCuNb16-4鋼的力學性能(1.4542)。

　　[RP0.20.2%屈服強度(MPa)(+P930)t720。

異種鋼熔合區馬氏體相變過程及組織

　　摘要高溫金相顯微鏡觀察發現，珠光體鋼(ZG20SiMn)與奧氏體焊材(A307、A457)熔合區確實存在馬氏體相變，且在約400℃至室溫均有相變產生。

　　經透射電鏡觀察，熔合區馬氏體為低碳板條馬氏體，亞結構主要是位錯，有少量孿晶亞結構。

　　熔合區碳化物主要產生于焊后熱處理過程中，其類型主要為M23C6，也有部分M7C3。

　　碳化物主要在馬氏體上以及馬氏體或鐵素體和奧氏體界面析出。

　　馬氏體帶、碳化物帶寬度主要受Ni含量的控制，提高Ni含量使它們變窄，熔合區韌性提高。

　　MartensiticTransformationandMicrostructure。

　　WangYucheng,YuJie,LiYan。

　　LiWeidong,WangJianguang。

　　AbstractTheobservationwithelevatedtemperaturemicroscopeindicatedthatthemartensitetransformationreallyexistsinthefusionzoneofpearliticbasemetal(ZG20SiMn)andausteniticweldingconsumables(A307、A457),andthetransformationcouldoccurfrom400℃tonearroomtemperature.TEManalysisshowedthatmartensiteinthefusionzoneisbandtypewithlowcarbon,anditssubstructuresaredislocationandalittletwinning.TheinthefusionzonearemainlyresultedfromPWHT,typicallyM23C6andsomeM7C3precipitatedonthemartensiteandbandariesbetweenausteniteandmartensite.TheresultsshowedthatthemartensiteandcarbidesregionismainlycontrolledbytheNicontentofweldingconsumables.TheincreasingofNicontentmakestheregionnarrowandgetshighercharpytoughnessinfusionzone。

　　異種鋼焊接廣泛用于電力、石化等各個工業領域。

　　珠光體鋼與不銹鋼焊接，一般采用奧氏體焊接材料［1］。

　　珠光體鋼與奧氏體焊接材料的熔合區是成分組織不均勻，硬度較高且寬度很窄的區域。

　　在金相顯微鏡下觀察分析，一般認為熔合區硬度較高的低塑性窄帶為馬氏體組織［2］。

　　因較難對其進行微觀組織結構分析，有關熔合區微觀組織結構、形態的研究報導不多。

　　熔合區是異種鋼接頭的關鍵部位，有必要對其相變特點、組織特征以及合金元素的影響進行深入研究。

　　為此，本文針對異種鋼水輪機轉輪用母材ZG20SiMn和焊材（兩種堆焊過渡層焊條），對熔合區相變過程、微觀組織形態特征進行了試驗研究。

　　試驗所采用的母材為鑄鋼ZG20SiMn,焊接材料為4.0mmA307(相當于AWSE309)和A457(自行研制)焊條。

　　兩種焊材合金體系的主要區別是Ni、Mn含量不同，其化學成分見表1。

　　Table1Compositionsofexperimentalmaterials(%)。

　　高溫金相試驗是利用高溫金相顯微鏡，參考焊接熱循環，將試樣加熱至1100℃保溫，然后冷卻（冷卻速度相當于t8/5為12s）。

　　通過顯微鏡或電視屏幕觀察冷卻過程中由于相變產生的浮凸形態及特征，試驗過程有錄象記載。

　　高溫金相試樣尺寸為鐖7.5mm0.5mm。

　　試板為K型坡口，用試驗焊條先在直邊坡口上堆焊兩層，再用其它焊條焊接。

　　COD試驗采用線切割方法切割缺口，以盡量確保缺口位置在熔合區。

　　考慮到熔合區的組織不均勻性以及線切割缺口位置的準確性，試驗中用多試樣測定COD值。

　　為保證沖擊試驗缺口盡量開在熔合區前沿，先將加工好的試件進行腐蝕，從中選擇熔合線相對較平直的試件，劃線后加工缺口。

　　(a)A307bandtypemartensiteinfusionzone21000。

　　(c)A457bandtypemartensiteinfusionzone13000。

　　Fig.2Bandtypemartensiteinfusionzone。

　　(a)A307carbidesinfusionzone。

　　熔合線兩側濃度梯度較大，在焊后熱處理過程中，將發生碳遷移及合金元素（主要是Cr）擴散。

　　其結果主要是在熔合區堆焊金屬側形成增碳帶（碳化物帶），而在母材側形成脫碳帶。

　　碳化物在/界面的形核功小于/界面形核功，因而易于在/界面形核［1］。

　　熔合區的各種缺陷較多，缺陷可能會促進碳化物沉淀［3］。

　　熔合區馬氏體帶在回火時要析出碳化物，熔合區的特定條件有利于這些碳化物質點繼續長大。

　　比較兩種焊材的熔合區，Ni含量較低的A307熔合區焊態馬氏體帶較寬，回火后碳化物帶也較寬。

　　說明Ni含量不僅控制熔合區焊態馬氏體帶寬度，而且影響回火后碳化物帶的寬度。

　　Ni既是奧氏體形成元素，也是非碳化物形成元素，具有穩定奧氏體和抑制碳遷移的作用。

　　珠光體鋼與奧氏體焊材的熔合區成分、組織不均勻，各種微觀缺陷較多，通常認為是接頭的薄弱環節。

　　本試驗所用兩種焊材的熔合區沖擊韌性及COD等試驗結果見表2。

　　數據表明A307熔合區沖擊韌性明顯低于A457。

　　焊態下兩種焊材熔合區組織的主要區別在于馬氏體帶寬度不同。

　　A457熔合區沖擊韌性明顯高于A307，最高顯微硬度和維氏硬度（載荷為49N）也有一定差別。

　　Table2Toughnessandinfusionzone。

　　CODi:Averagevaluefromfourtestingpoint。

　　(1)熔合區存在馬氏體相變，且相變的溫度區間較寬（約400℃至室溫左右）。

　　馬氏體帶寬度、馬氏體轉變量主要與焊材Ni、Cr等合金元素含量有關。

　　馬氏體的類型是低碳板條馬氏體，亞結構是位錯。

　　但在熔合區（A307焊條）板條馬氏體中也發現部分孿晶亞結構。

　　(3)熔合區焊態的韌性主要取決于馬氏體帶的寬度，熔合區回火后的韌性主要取決于碳化物帶的寬度。

　　馬氏體帶、碳化物帶寬度主要受熔合區Ni含量控制。

　　因此，熔合區Ni含量是決定熔合區韌性的主要合金元素。

　　1何康生等編著．異種金屬焊接．北京：機械工業出版社，1986．。

　　3徐穎等．不銹鋼堆焊層剝離斷裂的金屬學本質．焊接學報，1996，17（1）：19～24。

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