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北京不锈钢/碳钢爆炸复合板消除应力热处理

点击次数: 更新时间:2018-5-31 9:51:36
为了消除爆炸复合界面的残余应力,对爆炸复合1Cr18Ni9Ti/Q235A样品进行了不同温度和不同保温时间的热处理, 对复板厚度为 f=2mm、装填比为R=1.20的样品测量了焊接界面的显微硬度。样品经550℃保温1h处理后,其显微硬度曲线与常温曲线相差很小,但是,在650℃和750℃保温1h处理后的显微硬度曲线明显低于常温曲线,说明热处理有了成效。 
对样品进行了扫描电镜分析,结果表明,不论是否经过热处理,焊接界面两侧均有成分扩散,即Q235A一侧有Cr、Ni成分,1Cr18Ni9Ti一侧有Si、Fe成分;扩散程度与热处理温度关系不大,但与取样位置有关:越远离界面扩散成分的含量越少。说明界面两侧这种成分扩散是爆炸焊接本身产生的,与热处理无关。当低于550℃时,即使在不锈钢次表面也看不到碳的峰值;但在 650℃时,离界面更远的过渡区也能看到很小的碳峰,说明碳钢中的碳已扩散到不锈钢过渡区,碳成分的这种扩散与热处理温度有关。 
对常温和550℃热处理的碳钢表层(近界面层)有严重变形引起的纤维状组织和许多细小颗粒,心部组织为铁素体加珠光体;不锈钢界面为第二相点状组织,心部为针状组织。但经650℃处理的碳钢样品近界面区小颗粒组织消失(表示可能发生脱碳),晶粒变得粗大,心部组织仍为铁素体加珠光体,但已看不到组织变形所产生的滑移线;而在不锈钢界面则有大量的黑色小颗粒,可能是脱碳后形成的碳化铬颗粒。750℃处理的碳钢样品表层金相与650℃相似,近界面区小颗粒组织消失的范围扩大,晶粒也更加粗大;而其心部已变为板条状马氏体加块状铁素体,估计发生了相变;不锈钢表层及心部与650℃基本相同。 
综上所述,热处理温度低于550℃时,界面两侧近区显微硬度没有变化,Q235A钢基本不脱碳;热处理温度高于650℃时,显微硬度明显降低,但Q235A钢发生脱碳。因此,最佳热处理温度估计约为600℃。 
不论复合板是否经过热处理,界面两侧都有物质相互扩散,扩散程度与热处理温度关系不大,但与距界面的距离有关,越远离界面扩散成分越少,扩散范围一般为几十微米。
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