采用光學顯微鏡、EBSD測試技術、X射線衍射儀、透射電鏡和三維原子探針分別對退火高鉻鋼板的金相顯微組織以及析出、位錯和亞結(jié)構(gòu)進行觀察,分析了高鉻鋼板的微觀組織、織構(gòu)以及力學性能。

高鉻鋼板經(jīng)過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的餅形晶粒。隨著終軋溫度的升高，高鉻鋼板的屈fu強度和抗拉強度有所降低，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小彌散。隨著退火溫度的增加,其晶粒尺寸和{111}織構(gòu)的強度都不斷增大，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、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其組織形貌、晶粒度和硬度的影響規(guī)律。經(jīng)測試表明，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(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)晶粒嚴重粗化,晶內(nèi)精細結(jié)構(gòu)占主體的是相互交錯排列的片狀α′馬氏體。

焊后熱處理對高鉻合金耐磨鋼板的焊接殘余應力具有明顯的xc作用,去應力效果顯著,但不能wqxc,焊接氫致裂紋的產(chǎn)生與擴散氫含量有很強的依賴關系。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焊接過程,在相同應變速率、相同溫度下,經(jīng)過焊后熱處理和未經(jīng)過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力。在相同擴散氫含量條件下，當t8/ 3 小于 5 5s時 ,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力的分布。