摘要:通過對16MnD金相分析、掃描電鏡和能譜測定分析過燒組織的產生原因,發(fā)現(xiàn)其過燒組織機械性能受鋼中夾雜MnS的影響很大。并通過對鋼中MnS的分析,提出了幾種消除過燒組織的方法。
關鍵詞:過燒 金相分析 能譜洲定 熱處理
中圖分號:類號:TG441 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098x(2012)02(b)-0077-01
在鍋爐、壓力容器的制造安裝的焊接過程中,很容易使金屬產生過燒,而影響設備的機械性能,留下不安壘隱患,因此對焊件熱影響區(qū)過燒組織的處理是很必要的。
1過燒組織的產生機理
在焊件的熱影響區(qū)附近,由于溫度過高,不僅奧氏體晶粒已經長大,而且在奧氏體晶界上也已經發(fā)生了某些能使晶界弱化的變化,這種組織就是過燒組織。過燒可以導致斷口遺傳,會使焊縫區(qū)發(fā)生低應力脆斷,使鍋爐壓力容器存在潛在的不安全因素。
通過金相分析、掃描電鏡和能譜測定分析過燒組織的產生原因,圖1是16MnD進行的試驗所得的結果:
由圖可知,在奧氏體晶粒已經細化的情況下,斷裂仍沿原奧氏體晶界發(fā)生,這表明第一次過熱時在原奧氏體晶界發(fā)生了某種使晶界弱化的變化,且這種弱化在再次加熱時不能得到消除。經能譜測定,該弱化相與MnS相符,在第一次加熱時,由于溫(左上)1300℃空冷金相組織×500(右上)1300V空冷掃描度足夠高,鋼中的MnS夾雜均已溶入斷口像×lOO(左下)1300℃空冷+850℃油淬金相組織×80奧氏體中,并由于內吸附而偏聚在原(右下)1300℃空冷+850℃油淬掃描斷口像×100奧氏體晶界。再加熱后,如以不太快的速度冷卻,則隨溫度的降低,MnS在奧氏體中的溶解度下降,MnS將沿奧氏體晶界析出,使晶界弱化,形成石狀斷口。已經析出的MnS再次加熱到正常溫度淬火以及淬火后回火時均不能重新溶解,故斷裂仍易沿原奧氏體晶界出現(xiàn)斷口遺傳。
2如何消除過燒組織
通過上訴分析,使過燒組織性能變差的罪魁禍首就是聚集在奧氏體晶界上的MnS相,如在細化晶粒的同時,把晶界上的MnS相去除,過燒組織就被校正。
(1)重新加熱到引起過燒的溫度,以極慢的速度(如13℃/min)冷卻。
(2)重新加熱到引起過燒的溫度,冷至室溫,再加熱到較前次低100-150℃的溫度,再冷至室溫。如此重復加熱,冷卻直至正常加熱溫度以下為止。
(3)重新鍛造。
(4)進行多次正火。
實踐證明,經過以上熱處理后,其過熱區(qū)金相組織明顯得到改善,晶粒細化,應力消除,同時晶界上的MnS相也被完全去除,從而過燒組織被校正,恢復原有的金屬機械性能。