特厚EH47止裂钢板及焊接热影响区的组织性能

作者：刘东升; 程丙贵; 罗咪; 曲锦波

来源：钢铁, 2021, 56(03): 92-102.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20200335

• 控轧控冷工艺
• 特厚钢板
• 解理断裂应力
• 起裂韧性
• 止裂韧性

为开发大型集装箱船用特厚EH47止裂钢板,提出了一种低碳微合金MnCrNiCu钢,研究了其变形奥氏体连续冷却相变规律,使用控轧控冷工艺(TMCP)试制出最大厚度为85mm特厚EH47级钢板,使用埋弧焊(SMA)和药芯焊丝气保焊(FCAW)技术对最厚钢板进行焊接试验,研究钢板和焊接接头的显微组织和性能。通过系列V缺口Charpy(CVN)示波冲击试验研究钢板的韧脆转变行为,获得各部位的韧脆转变温度(DBTT)及其解理断裂强度σf;测试了钢板及热影响区粗晶区(CGHAZ)全厚度截面的组织和CVN韧性,测试了-10℃的裂纹张开位移(CTOD)及其启裂韧性(Kc);通过系列温度梯度宽板双重拉伸(DT)试验,获得了钢板的止裂韧性(Kca)与温度之间的关系。结果表明,钢板的显微组织由铁素体(PF)、针状铁素体(AF)和弥散分布的马氏体奥氏体(MA)组成;随着精轧压下率和冷却速率逐渐提高,大角度晶界分数逐渐增大,DBTT随之降低;CVN试样和DT试样具有相同的解理断裂临界事件;FCAW CGHAZ由粒状贝氏体(GB)+MA组元为主,SMA CGHAZ由AF+准多边形铁素体(QPF)+MA组元为主,前者Kc低于后者,更容易萌生解理断裂;钢板-10℃的Kca为7 140N/mm3/2,具备止裂性能。