对ASTM(美国材料试验学会) 的晶粒尺寸号进行了测量,以研究韧度和微观结构之间的相关性.一般来说,熔合线差的韧度对应于粗的晶粒(例如在L9的FL(熔合线)刻痕位置大约4的ASTM晶粒尺寸号,以及在FL+2mm的刻痕位置大约为3,而从L6的样本测得了ASTM No.4或5的较细晶粒尺寸号,分别对应于12%Cr不锈钢混合焊接的FL刻痕和FL+2mm刻痕.研究[1,5,4,15,39,50]揭示,12%Cr钢的HAZ的冲击韧度受到铁素体增加的明显影响.一般而言,就显微照片、晶粒尺寸和铁素体含量而言的微观结构性质与焊缝的韧度性质是对应的.较细的铁素体晶粒尺寸导致改性Cr铁素体不锈钢的混合焊缝韧度的提高.在12Cr铁素体不锈钢(-马氏体的)中的铁素体-奥氏体转换的存在导致了HAZ晶粒粗化相比于全部铁素体不锈钢的下降,从而提供了较好的可焊接性.虽然马氏体的形成是韧度和延展性降低,从而使机械性质劣化,但是在这些类型的钢中形成的马氏体是低碳马氏体,其相比于高碳马氏体相具有较好的延展性和韧度[5,51].以5kg负荷在焊缝横截面上进行的硬度测量示于图6.L9的WM(焊接金属)硬度在166HV5和190HV5之间变化,而就L6WM来说则测得162HV和198HV之间的数据.在L9和L6的HAZ面上测得的最大硬度分别为262HV5和267HV5.
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