低碳低合金钢会产生大量的片状马氏体 M-A组元的形成及其数量与钢材的合金成分、合金化程度以及冷却速度有关。在合金成分简单、合金化程度较小的钢中,奥氏体的稳定性较小,不会形成M-A组元,而是分解为铁素体和碳化物;在含碳量和合金成分髙的钢中,易于形成片状马氏体;只有在低碳低合金钢中,并且冷却速度在中等范围内,才能形成M-A组元。如图3-99b所示。当冷却速度较大或冷却时间较短时,主要形成片状马氏体;随着冷却速度的降低或冷却时间的增加, 应当指出,采用控制焊接热输入并配合预热和缓冷的方法才是提高焊接热影响区韧性最好的方法。
如图3-100所示,当焊接热输入过大时,会使焊接热影响区晶粒粗化,形成粗大的铁素体,甚至出现魏氏组织,造成粗晶脆化;对某些低碳低合金钢还可以形成上贝氏体和M-A组元,造成M-A组元脆化;而当焊接热输入过小时,会在焊接热影响区产生大量的片状马氏体,从而引起片状马氏体脆化。
因此,只有采用中等偏下的焊接热输入,才能获得大量的条状马氏体和下贝氏体,从而改善焊接热影响区的韧性。如果再适当降低焊接热输入,并配合预热和缓冷措施,效果会更好。 时效脆化是指焊接热影响区在以下的一定温度范围内经过一定时间的时效后,因出现碳、氮原子的聚集或析出碳、氮的化合物沉淀相而发生的脆化现象,具体包括热应变时效脆化和相析出时效脆化。
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