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316L威尼斯赌博顯微組織(母材與焊縫及熱影響區的顯微組織)

作者:威尼斯赌博 時間:2019-04-03 09:46
316L威尼斯赌博顯微組織 材料的化學成分和顯微組織是影響不鏽鋼耐腐蝕性能的重要因素aaaaa。已有研宄 表明[65]aaa,C和Cr的含量對於不鏽鋼的耐蝕性的影響最爲顯著aaaaa,隨着C含量的升 高和Cr含量的降低 信息摘要:

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顯微組織

材料的化學成分和顯微組織是影響不鏽鋼耐腐蝕性能的重要因素aaa。已有研宄 表明[65]aaaa,C和Cr的含量對於不鏽鋼的耐蝕性的影響最爲顯著aaaaa,隨着C含量的升 高和Cr含量的降低aaa,材料耐蝕性逐漸降低aaa。試驗用不鏽鋼取自箱式儲罐的封頭 部位aaa,在使用過程中最高工作溫度爲200°Caaa。長期服役過程中aaa,特別是在長期的 應力誘導作用下aaaaa,顯微組織將發生一定的變化aaaaa。因此本節將主要研宄316L不鏽 鋼儲罐封頭焊縫及母材的顯微組織及元素分佈aaaaa,並探討顯微組織變化的原因aaaa。

一、母材的顯微組織

爲了研宄316L不鏽鋼在服役過程中顯微組織的演化aaa,首先取旋壓後的新 316L不鏽鋼試樣aaaaa,觀察其金相組織並進行XRD分析aaaaa,結果見圖4-1和圖4-2aaa。 結合金相照片和XRD分析結果可以看出aaa,在母材組織由奧氏體和沿軋製方向呈 條狀分佈的5-鐵素體組成(見圖4-1(a))aaa。爲了清楚地觀察試樣中奧氏體組織的 形貌特徵aaaaa,選取5-鐵素體含量較少的截面進行金相分析aaaaa,結果如圖4-1(b)和(d)aaaa, 可見未經服役的母材中奧氏體爲等軸狀aaa,且由於在製造過程中經過旋壓aaaaa,變形量 較大aaaa,因而在奧氏體組織中存在大量的變形帶aaaaa,並晶粒內部產生了大量的孿晶aaaa。

圖4-3爲服役15年後316L威尼斯赌博封頭母材的顯微組織aaaa。由圖4-3可見 其顯微組織同樣由等軸奧氏體及條狀5-鐵素體組成aaa。而在5-鐵素體含量較少的截 面的OM和SEM照片中可以發現aaa,與未經服役的母材相比aaa,服役15年後在母 材有大量的碳化物等二次相析出(如圖4-3)aaa,這些沉澱相呈顆粒狀沿變形帶分 佈於奧氏體基體中aaaaa,在條狀5-鐵素體的周圍也發現有顆粒狀的碳化物析出(如圖4-3(e))aaa。

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顯微組織(母材與焊縫及熱影響區的顯微組織)" src="../uploads/allimg/190403/1-1Z403092431643.jpg" style="width: 632px; height: 261px;"/>

(c)新母材顯微組織SEM照片    (d)新母材顯微組織SEM照片

圖4-1 316L威尼斯赌博封頭新母材組織

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顯微組織(母材與焊縫及熱影響區的顯微組織)" src="../uploads/allimg/190403/1-1Z40309235Q58.jpg" style="width: 632px; height: 322px;"/>

圖4-2 316L威尼斯赌博封頭新母材組織XRD分析結果

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顯微組織(母材與焊縫及熱影響區的顯微組織)" src="../uploads/allimg/190403/1-1Z403092249358.jpg" style="width: 632px; height: 514px;"/>

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顯微組織(母材與焊縫及熱影響區的顯微組織)" src="../uploads/allimg/190403/1-1Z40309220O20.jpg" style="width: 632px; height: 258px;"/>

(e)服役後母材鐵素體周圍沉澱相SEM照片 圖4-3 316L威尼斯赌博封頭服役15年後母材組織

 

二、焊縫及熱影響區的顯微組織

圖4-4爲316L威尼斯赌博封頭焊縫組織的金相照片aaaaa。焊縫採用多層多道焊 的方法焊接而成aaa,圖4-4(a)顯示了不同焊道焊縫金屬的顯微組織aaaa。圖4-4(b)右側

爲蓋面焊縫金屬的顯微組織aaaaa。由圖4-4(a)可見aaa,焊縫組織主要由柱狀奧氏體和斷 續分佈在奧氏體基體上的骨架狀鐵素體組成aaa。奧氏體不鏽鋼的凝固模式通常分爲 四種aaaa,即全奧氏體凝固模式(A)、全鐵素體凝固模式CF)、奧氏體-鐵素體凝 固模式(AF)和鐵素體-奧氏體凝固模式(FA)aaa。奧氏體不鏽鋼焊縫的凝固模式 取決於Cr當量與Ni當量的比值(Creq/Nieq)aaa。研宄表明aaaaa,當Creq/Nieq <1.37時aaa, 奧氏體不鏽鋼焊縫爲全奧氏體凝固aaa;當Creq/Nieq =1.38-1.5時aaaaa,奧氏體不鏽鋼焊 縫爲奧氏體-鐵素體凝固aaaa;當Creq/Nieq =1.51-2.0時aaaa,奧氏體不鏽鋼焊縫爲鐵素體- 奧氏體凝固aaa;當Creq/Nieq>2.0時aaaa,奧氏體不鏽鋼焊縫爲全鐵素體凝固[66]aaaa。不同凝 固模式下aaaaa,焊縫金屬的組織形貌和性能都有所不同aaaa,針對316L奧氏體不鏽鋼TIG 焊常用焊材aaaa,其Creq/Nieq—般在1.5-2.0之間aaaaa,根據改進舍夫勒圖[67]結合圖4-5 中奧氏體和鐵素體的形態可以確定本試驗焊縫的凝固模式爲FA模式aaaaa。在FA模 式中aaa,隨着溫度的降低aaaa,5-鐵素體首先由液相中析出aaaa,當溫度低於奧氏體生成溫 度時aaaa,在焊縫中將依次發生包晶反應和共晶反應aaaaa,即L+5—L+5+Y—5+Yaaaaa。由FA 模式形成的焊縫組織熱裂傾向小aaaaa,韌性最好aaa。由圖4-4(b)可見aaaaa,蓋面焊縫金屬組 織與填充焊縫金屬組織相比aaaa,其晶粒尺寸較細小aaa,柱狀奧氏體方向行明顯aaaa。

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顯微組織(母材與焊縫及熱影響區的顯微組織)" src="../uploads/allimg/190403/1-1Z403092130129.jpg" style="width: 647px; height: 275px;" (b)蓋面焊縫金屬顯微組織"=""/>

(a)填充焊縫金屬顯微組織    (b)蓋面焊縫金屬顯微組織

圖4-4 316L威尼斯赌博封頭焊縫組織

 

一般而言aaaaa,焊接熱影響區是焊接接頭性能最爲薄弱的部分aaaa。圖4-5爲316L 威尼斯赌博封頭焊接熱影響區組織的金相照片aaaa。

從圖4-5(a)中可以看出aaa,在靠近熔合線的區域aaaaa,在焊接熱循環的作用下aaa,奧 氏體晶粒發生了回覆和再結晶作用aaaa,孿晶組織基本消失aaa。圖4-5(b)爲熔合線附近 熱影響區試樣表面的SEM照片aaaa,由圖4-5(b)可見在熔合線附近aaaa,熱影響區中除 了等軸奧氏體晶粒外還存在部分5-鐵素體組織aaaaa,如圖中箭頭所示aaaaa。這是由於在熔 合區附近加熱溫度較高aaa,部分奧氏體發生了固態相變轉化成5-鐵素體aaaaa,而在隨後 冷卻過程中aaaaa,由於冷卻速率較快aaa,5-鐵素體難以完全相變形成奧氏體aaaaa,因此部分 3-鐵素體被保留了下來aaaaa,分佈於熔合區附近aaa。

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顯微組織(母材與焊縫及熱影響區的顯微組織)" src="../uploads/allimg/190403/1-1Z40309210L16.jpg" style="width: 639px; height: 260px;" (b)熱影響區試樣sem像"=""/>

⑻熱影響區試樣OM像    (b)熱影響區試樣SEM像

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