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特殊焊接件【低镍含氮炉用耐热钢R45(HK40焊条)】-5

Test.Wang 2018-5-15 14:13:36 [焊接件] 来自PC 复制链接
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图1


图2


图3


材料名称:母材为低镍含氮炉用耐热钢R45铸钢(化学成分同【低镍含氮炉用耐热钢R45(S-R焊条)】-1);焊条为HK40耐热钢焊条[其化学成分为:w(C)0.39%,w(Mn)1.98%,w(Si) 0.90%,w(Cr) 25.51%,w(Ni)20.4%]
浸 蚀 剂:10%草酸水溶液电解浸蚀
处理情况:焊条电弧焊后加工成持久试棒,然后进行900℃载荷应力为20MPa的持久试验,经过813.5h后试棒发生持久断裂,断裂面位于试棒的熔合线区,取垂直于断面的截面试样进行金相观察。
组织说明:图1所示为断面附近的组织,其中上部为断面剖面,断口弯曲凹凸,呈沿晶界断裂特征。该区组织为奥氏体基体上沿晶界分布着块状δ铁素体,在晶内有大量弥散分布的碳化物和粒状碳化物以及针状氮化物。此外,在距离断口较远处的局部铁素体与奥氏体交界面上分布着少量黑色小空穴(见图1中下部沿晶界分布的黑色小孔和弯曲黑条),它们是在持久试验过程中所形成的蠕变空穴、微孔聚集型(R型)的沿晶开裂。
      图2所示为断面附近微孔聚集型(R型)蠕变空穴较多,且已经长大的情况,其中有些蠕变空穴由于扩展而相互连接成为弯曲条形的沿晶裂纹,当这些蠕变空穴扩展到相互连贯时,发生晶界断裂,即成为沿晶断裂。
      图3所示为母材R45钢的热影响过热区经过持久试验断裂时的组织:基体为奥氏体,上面分布着较多大块状δ铁素体,还有较多沿晶分布的粒状、条状碳化物,在沿晶碳化物的附近分布着弥散碳化物和粒状碳化物。此外,在奥氏体枝晶间分布着一些尚未分解完的层片状组织(碳氮化合物),在奥氏体晶内也分布着颗粒状的碳化物和针状氮化物。
      持久试验过程中发生的断裂是蠕变断裂,其特征为沿晶断裂。当持久发生在较高温度及较低应力条件下,蠕变裂缝萌生时先沿晶界形成的小空穴,然后空穴扩展长大并相互串连成为晶界裂纹,最后导致沿晶断裂,蠕变中的这种沿晶开裂的形式即微孔聚集型(R型)开裂。

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