采用光學(xué)顯微鏡、EBSD測(cè)試技術(shù)、X射線衍射儀、透射電鏡和三維原子探針?lè)謩e對(duì)退火高鉻鋼板的金相顯微組織以及析出、位錯(cuò)和亞結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,分析了高鉻鋼板的微觀組織、織構(gòu)以及力學(xué)性能。

高鉻鋼板經(jīng)過(guò)750～810℃退火后，組織主要為餅形的再結(jié)晶鐵素體晶粒和一些伸長(zhǎng)的餅形晶粒。隨著終軋溫度的升高，高鉻鋼板的屈fu強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度有所降低，退火組織均為等軸狀的鐵素體組織，高鉻鋼板中析出物分布比較細(xì)小彌散。隨著退火溫度的增加,其晶粒尺寸和{111}織構(gòu)的強(qiáng)度都不斷增大，在較寬的冷卻速率范圍內(nèi),均可獲得貝氏體及馬氏體組織。

采用Gleeble-3800焊接熱模擬機(jī)模擬研究了高鉻合金鋼板焊接粗晶區(qū)的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(SHCCT曲線)，采用光學(xué)、透射電鏡和沖擊韌度焊接粗晶區(qū)的組織與韌性,分析不同熱輸入下焊接粗晶區(qū)的晶粒粗化、顯微組織演變、及大角晶界分布等情況以及冷卻速度對(duì)其組織形貌、晶粒度和硬度的影響規(guī)律。經(jīng)測(cè)試表明，焊后低溫回火可使高鉻合金鋼板的焊接粗晶區(qū)韌性提高，焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)中的原奧氏體晶粒和析出的狀態(tài)，焊接粗晶區(qū)中的晶粒粗化被抑制。冷卻速度較快時(shí)(t8/5<15 s),高鉻合金鋼板的焊接粗晶區(qū)組織以板條貝氏體為主,粗晶區(qū)晶粒嚴(yán)重粗化,晶內(nèi)精細(xì)結(jié)構(gòu)占主體的是相互交錯(cuò)排列的片狀α′馬氏體。

焊后熱處理對(duì)高鉻合金耐磨鋼板的焊接殘余應(yīng)力具有明顯的xc作用,去應(yīng)力效果顯著,但不能wqxc,焊接氫致裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)散氫含量有很強(qiáng)的依賴關(guān)系。為了研究制定了窄間隙焊接方案和15 h×(550±10)℃焊后熱處理方案,采用有限元方法模擬了高鉻合金耐磨板道多層多道焊的整個(gè)焊接過(guò)程,在相同應(yīng)變速率、相同溫度下,經(jīng)過(guò)焊后熱處理和未經(jīng)過(guò)焊后熱處理的高鉻合金耐磨鋼板的焊接接頭,焊縫中依然存在較大的拉伸殘余應(yīng)力。在相同擴(kuò)散氫含量條件下，當(dāng)t8/ 3 小于 5 5s時(shí) ,焊接熱影響區(qū)獲得M或M +少量B組織，可以很好地改善高鉻合金耐磨鋼板焊接殘余應(yīng)力的分布。