收藏联尚| 客户留言 |站点地图|帮助中心

欢迎来到专业供应不锈钢材料及金属材料制品供应商-联尚公司特别提供:2205不锈钢板 2205不锈钢管 2507不锈钢板 2507不锈钢管

客户咨询热线:0510-8889980813921168747

行业资讯

LIANSHANG METALWARE

最新动态

LIANSHANG NEWS

联系方式

CONTACT US

无锡联尚金属制品有限公司
销售电话:0510-88899808
销售传真:0510-88899809
手      机:13921168747
地      址:无锡市新区纺城大道289号(南方不锈钢市场)22幢115号

行业资讯

您当前位置:首页 > 信息中心 > 行业资讯

内氧化物对双相钢在电阻点焊时发生液态金属脆性裂纹的影响

发布时间:2020-07-10 10:27:00 点击:


双相不锈钢厂家无锡联尚金属2020年7月10日讯  先进高强钢在退火过程中会发生合金元素的选择性氧化,当退火时气氛中氧含量较高时,出现内氧化行为,也就是在表面以下形成大量内部氧化物。内氧化行为一方面能够避免表面形成不利于热浸镀的氧化物,但是另一方面对高强钢焊接性能又有影响。Lee[1]表明LME裂纹是由TWIP钢在RSW期间Zn沿奥氏体晶界渗入而形成的,他们提出由镀层与钢基底的相互作用导致的在钢表面上形成含锌铁氧体颗粒提供了液体锌渗透的途径。加拿大Waterloo大学的研究者采用镀锌模拟器,研究了一种双相钢内部氧化物对液态金属脆性裂纹的影响[2]

选择材料为0.1C-1.97Mn-0.7Si的传统冷轧双相钢,在805℃下进行临界退火,退火时间为60秒,露点温度为-5℃。电阻点焊工艺为AWS D8.9标准方法。

观察样片的截面可以发现,连续的氧化物网络沿GBs位于表面以下3.6±0.2 µm之内。 据报道,氧扩散到铁氧体GBs中的活化能是铁氧体中晶格扩散的一半; 因此,与块状晶粒相比,扩散主要沿GBs发生。先前的研究表明内部氧化物具有多层结构,其中Si核被Mn外壳包围[3]。可以清楚地看到,样品的微观结构由双相铁素体-马氏体结构组成,该结构是由于在临界温度下退火和淬火而形成的。 然而,仅在表面以下13±0.2 µm处检测到马氏体岛,这表明样品表面在退火过程中被脱碳,因此沿铁素体GBs形成了内部氧化物。

双相不锈钢,2205不锈钢,2507不锈钢板,2205双相不锈钢,2507双相不锈钢板

4显示了焊接时间250 ms 后不同长度的 LME 裂纹的显微图像。 结果表明,熔核在肩部(I)和熔核中心(II)形成裂纹。在所有五个研究样品中都观察到肩部和中心的 LME 裂纹。平均裂纹数量和裂纹长度分别为23.243.3 µm

双相不锈钢,2205不锈钢,2507不锈钢板,2205双相不锈钢,2507双相不锈钢板

焊接250ms后形成的典型LME裂纹的EBSD图如下图所示。IQ图上的黑线表示颗粒之间的偏差在15度以上,表示高角度的颗粒边界(HAGBs)。绿线表示515度之间的偏差,并表示低角晶界(LAGBs)。红线表示在2 - 5℃之间的错位,可以认为是位错细胞边界(DCB)。根据中心裂纹的IQ(5(a)),在该区域形成了由不同内部板条的大马氏体块组成的全马氏体微观结构。当马氏体块被HAGBs包围时,马氏体板条主要由LAGBsDCBs组成。许多研究报告了裂纹周围存在的完全马氏体组织。例如,Kang[4]报道了奥氏体GBsZn的扩散率远高于铁素体,这使得Zn粒间扩散使奥氏体相更容易受到LME的影响。此外,由该区域的逆极图(IPF)(5(b))可以看出,裂纹之间的晶粒具有不同的方向,进一步证实了扩展裂纹的沿晶特征。

相反,肩部LME裂纹的IQ图(图5d))显示出铁素体-马氏体双相组织,这与基体金属微结构相似(图3b))。裂纹从表面附近的倍HAGB包围的完全铁素体区域开始,然后向铁素体/马氏体双相结构扩展。 在该区域的马氏体岛周围观察到较小的LAGBDCB(以黄色正方形突出显示)。 因此,可以得出结论,对该区域施加的热量不足以使初始的双相组织转变为完全马氏体组织。 根据上述解释,肩裂纹周围的铁素体/马氏体微观结构是构成LME行为差异的重要原因。

裂纹区的核平均取向偏差(KAM)图如图5(c)(e)所示。KAM图与真实塑性应变具有唯一的线性相关性,可以作为评价局部塑性变形的合适参数。 中心裂纹区含有较高的Kam值,这是临界区淬火的结果。另一方面,肩部裂纹的Kam图显示出较低的Kam值,特别是在表面附近,这进一步证实了该区域的全铁素体组织。

双相不锈钢,2205不锈钢,2507不锈钢板,2205双相不锈钢,2507双相不锈钢板

为了进一步阐明所研究的DP钢中LME裂纹的形成,研究了3个不同焊接时间的影响。 可以看出,熔核的肩部和中心区域在100ms的焊接时间时都没有形成裂纹。 然而,EDS分析显示,通过焊缝肩部的含氧化物GBs,存在大约20wt%Zn 然而,在熔核中心的内部氧化物中没有检测到Zn的迹象。 值得注意的是,100ms之后,内部氧化物的深度和形状与原始状态的深度和形状保持相对相似。

双相不锈钢,2205不锈钢,2507不锈钢板,2205双相不锈钢,2507双相不锈钢板

焊接时间进一步增加到150毫秒,LME裂纹在焊肩处形成(用红色箭头指定)。 EDS分析证实了裂纹位置的锌含量较高(约80 wt%)。 但是,类似于100 ms,在焊缝中心没有观察到裂纹。

双相不锈钢,2205不锈钢,2507不锈钢板,2205双相不锈钢,2507双相不锈钢板

200 ms的焊缝中,焊缝肩部形成许多深裂纹。在熔核中心也观察到一些裂纹。但中心裂纹的EDS分析表明,该区域锌含量较低。

 

1      H. Lee, M.C. Jo, S.S. Sohn, S.-H. Kim, T. Song, S.-K. Kim, H.S. Kim, N.J. Kim, and S. Lee: Materials Characterization, 2019, vol. 147, pp. 233–41.

2      A.G. Kalashami, C. DiGiovanni, M.H. Razmpoosh, F. Goodwin, and N.Y. Zhou: Metall and Mat Trans A, 2020, vol. 51, pp. 2180–91.

3      A. Ghatei Kalashami, X. Han, F. Goodwin, and N.Y. Zhou: Surface and Coatings Technology, 2020, vol. 381, p. 125181.

4      H. Kang, L. Cho, C. Lee, and B.C. De Cooman: Metallurgical and Materials Transactions A, 2016, vol. 47, pp. 2885–905.



可能您感兴趣的:
  • 2015-04-28 太阳能光伏行业管式换热器
  • 2015-04-28 精密设备材料加工解决方案
  • 2015-04-28 压铸机工件解决方案
  • 2015-04-28 环保设备材料加工解决方案
  • 2015-04-28 列车车体加工解决方案


  • 浏览过此文章的用户还浏览过以下产品:

    • 2205不锈钢管

      2205不锈钢管

    • 2205不锈钢板

      2205不锈钢板

    • 2205双相不锈钢板

      2205双相不锈钢板

    • 2205双相不锈钢管

      2205双相不锈钢管