钒微合金钢粗晶热影响区的组织和韧性

  　　近些年，针对铌、钒、钛等合金元素对焊接热影响区的组织和性能进行了广泛的研究，其中钒对焊接热影响区（HAZ）韧性的影响存在不同观点。Li认为添加质量分数为 0.05%的钒到 C-Mn 钢中会使临界热影响区的低温韧性下降，而Horii的研究认为在 C-Mn 钢的基础上添加少量的钒有助于HAZ 韧性的改善，只有大量添加钒才会使 HAZ 的韧性下降。
　　燕山大学的学者利用Gleeble-3800模拟焊接粗晶热影响区（CGHAZ）经历的热循环过程。比较了热输入100 kJ/cm条件下，V钢、V-N钢、V-Ti钢和V-N-Ti钢CGHAZ的组织和韧性，并分析了析出相情况。结果表明，CGHAZ 的韧性从高到低依次为V-N-Ti钢、V-Ti钢、V-N钢和V钢；在V钢成分基础上添加钛可以有效细化原始奥氏体晶粒尺寸；V-Ti钢成分基础上增氮，一方面促进了（Ti，V）（C，N）/TiN的析出，抑制了原始奥氏体晶粒的粗化；另一方面促进了V（C，N）的析出，其促进了多边形铁素体的形成；多边形铁素体数量的增加能够减弱自由氮对韧性的破坏，同时有效改善了CGHAZ 韧性。