硼及其它合金元素對鋼組織性能的影響

硼及其它合金元素對鋼組織性能的影響吳素君北京航空航天大學2023/1/32問題的提出：

Q690CFD的力學性能材料力學性能試樣號爐號坯號板號力學性能屈服強度（MPa）抗拉強度（MPa）延伸率（%）沖擊功（J）1#9P04850B419P04850B11019432800070582518.04850462#9P05202B239P05202B11019433700073080519.53922233#9P05202B139P05202B11019433900073581020.0171902074#9P04852B229P04852B11019434100070581519.51802422305#9Q05395B139Q05395B11019435600067577519.0248228139對試制的Q690CFD鋼板進行沖擊試驗，發(fā)現(xiàn)試樣沖擊功值差距較大，其中兩個試樣的沖擊功值遠遠小于鋼板設計值，說明試制鋼板的韌度不達標。其中2#和3#試樣成分相同，但是經(jīng)控軋控冷加工后，其沖擊功值差距較大，說明3#試樣的韌度高于2#試樣，為了找出其中的原因，進行了一下研究。主要內(nèi)容硼元素簡介硼元素在鋼中的作用Q690CFD鋼脆性斷裂的初步探討

未來展望2023/1/332023/1/341-1硼元素原子半徑：0.98?熔點：約2300°C沸點：3658°C晶體密度：2.34g/cm3

地殼中含量：0.001%2023/1/351-2硼的主要用途

硼耐溫玻璃、實驗玻璃器皿、光學玻璃焊接金屬時的熔劑硼肥硼鋼在反應堆中用作控制棒鋼鐵中的重要合金元素2023/1/362-1硼對鐵多型性轉(zhuǎn)變的影響鐵在加熱和冷卻過程中發(fā)生如下的多型性轉(zhuǎn)變：α-Feγ-Feδ-Fe910℃1390℃A3A4鋼中的合金元素對α-Fe、γ-Fe和δ-Fe的相對穩(wěn)定性及多型性轉(zhuǎn)變溫度A3和A4都有極大的影響。2023/1/372-2合金元素分類根據(jù)元素對鐵多型性轉(zhuǎn)變的影響，將各種合金元素分為兩大類：

擴大γ相區(qū)的奧氏體形成元素縮小γ相區(qū)的鐵素體形成元素開啟γ相區(qū)擴大γ相區(qū)封閉γ相區(qū)縮小γ相區(qū)Mn，Co，NiV，Cr，Ti，Mo，W，Al，P，Sn，Sb，AsC，N，CuB，Zr，Nb，Ta，S，Ce2023/1/382-3硼對鐵碳相圖的影響硼為縮小γ相區(qū)元素，與封閉γ相區(qū)元素相似，使A3溫度升高，A4溫度下降，但由于出現(xiàn)了金屬間化合物，破壞了γ圈2023/1/392-4硼在鐵中的溶解度硼在鐵中的溶解度主要受畸變能的影響，硼與鐵的原子半徑比為0.98：1.24=0.79,硼原子無論與鐵形成間隙固溶體或代位固溶體，都會引起較大的畸變能，所以，硼在α-Fe和γ-Fe中的溶解度都很小。硼在α-Fe中的溶解度——0.008%硼在γ-Fe中的溶解度——0.018～0.026%2023/1/3102-5元素的平衡偏聚一般來說，產(chǎn)生晶界偏聚的主要原因是溶質(zhì)原子與基體原子的彈性作用，溶質(zhì)原子在完整晶體內(nèi)引起的畸變能很高，因此，比基體原子大或小的溶質(zhì)原子將從晶內(nèi)遷移到晶界、相界等缺陷區(qū)。Mclean導出晶界溶質(zhì)原子偏聚量的普遍表達式：Xb0——溶質(zhì)在晶界區(qū)的飽和偏聚量Xc——為溶質(zhì)在基體晶內(nèi)的溶解量E——溶質(zhì)原子在晶內(nèi)和晶界區(qū)引起的畸變能之差用cg表示晶界區(qū)的溶質(zhì)偏聚濃度，c0為溶質(zhì)在基體晶內(nèi)的濃度，將上式簡化可得：2022/12/25112-6硼的的非非平平衡衡偏偏聚聚但是是，，很很多多實實驗驗證證實實，，在在淬淬火火冷冷卻卻過過程程中中，，硼硼向向晶晶界界的的偏偏聚聚是是一一個個非平平衡衡的的熱熱力力學學過過程程。在實實際際淬淬火火試試樣樣中中觀觀察察到到硼硼在在奧奧氏氏體體晶晶界界上上的的偏偏聚聚，，不不像像平平衡衡偏偏聚聚那那樣樣局局限限在在幾幾個個原原子子范范圍圍內(nèi)內(nèi)，，而而在在晶晶界界上上形形成成具具有有一一定定寬寬度度的的富富集集帶帶。。這種偏聚是在冷卻卻過程中形成成的，對冷卻卻速度很敏感感。隨淬火溫度的升升高、冷卻速速度的降低，晶界富集帶帶寬度有所增增加，晶界富富集的硼增多多。硼在晶界的偏偏聚對鋼的淬透性產(chǎn)生重要影響響。2022/12/25122-7淬透性的基本本概念淬透性：是指指鋼在淬火時時獲得淬硬深深度的能力，，是鋼本身固固有的屬性淬硬深度：從從淬硬的工件件表面至50%馬氏體組織的的垂直距離定定為淬硬深度度淬透性越好，，淬火獲得的的淬硬深度越越大鋼淬火時，表表面的冷卻速速度最快，愈愈到中心冷卻卻速度愈慢，，在距表面某某一深處的冷冷卻速度小于于該鋼的馬氏氏體臨界冷卻卻速度，則淬淬火后將有非非馬氏體組織織出現(xiàn)鋼的淬透性主主要取決于鋼鋼的臨界冷卻卻速度，取決決于過冷奧氏氏體的穩(wěn)定性性。鋼的臨界界冷卻速度越越小，鋼的淬淬透性愈好。。過冷奧氏體體越穩(wěn)定，鋼鋼的淬透性愈愈好。2022/12/25132-8硼對鋼淬透性性的影響硼對淬透性的的貢獻，主要要在于硼在奧奧氏體晶界的的偏聚，使奧奧氏體分解時時新相在奧氏氏體晶界處形形核困難，從從而造成奧氏氏體分解的孕孕育期增長，，使淬透性提提高。根據(jù)相變理論論，珠光體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變屬于擴散散型轉(zhuǎn)變，新新相的晶核一一般首先在母母相奧氏體的的晶界處形成成，這是因為為晶界處最容容易滿足三大大起伏條件，，即能量起伏伏、成分起伏伏和結(jié)構(gòu)起伏伏。如果破壞壞了其中某些些條件，都有有可能使形核核發(fā)生困難，，從而造成奧奧氏體分解的的孕育期增長長。硼對增加鋼的的淬透性有重重要意義，在在鋼中加入0.002%～0.003%的硼所達到的的增加淬透性性的作用，相相當于加入約約0.5%的Mn、Cr或Mo2022/12/2514硼提高淬透性性的機理分為為如下兩個階階段：形核的初始階階段：在這一時期由由于硼在奧氏氏體晶界的偏偏聚，填充了了部分晶界缺缺陷（或析出出了微細的共共格硼相）造造成了晶界處處能量的降低低，使得晶界界處的能量起起伏降低。由于硼在晶界界處的偏聚，，使得碳原子子在晶界處的的擴散受阻，，而使晶界處處的成分不均均勻減小、成成分起伏量減減小。硼在晶界偏聚聚，對位錯的的封鎖，可能能造成位錯密密度大的區(qū)域域三大起伏大大的優(yōu)勢被減減弱。2-8硼對鋼淬透性性的影響以上因因素都都不利利于奧奧氏體體分解解時新新相的的形核核，因因此造造成了了奧氏氏體分分解的的孕育育期增增長，，使淬淬透性性提高高。2022/12/2515形核的的隨后后階段段：當晶界界處滿滿足了了一定定的條條件后后（能能量、、成分分和結(jié)結(jié)構(gòu)條條件）），便便可形形成先先共析析鐵素素體的的晶胚胚，此此時由由于應應變自自由能能的限限制，，使得得晶胚胚難以以成核核，從從而使使淬透透性提提高。。這是由由于硼硼偏聚聚在奧奧氏體體晶界界處。。當晶晶界處處形成成先共共析鐵鐵素體體晶胚胚時，，硼可可以進進入α—Fe的點陣陣之中中，置置換掉掉部分分鐵原原子。。由于于硼原原子半半徑（（0.98埃）比比鐵原原子半半徑（（1.24埃）小小，因因而造造成點點陣收收縮，，體積積應力力增加加，應應變加加大。。2-8硼對鋼鋼淬透透性的的影響響2022/12/2516由形核核理論論可知知，新新相得得以形形核必必須是是晶胚胚尺寸寸要大大于臨臨界半半徑rk,也就是是說形形核前前必須須要克克服一一定的的能量量阻礙礙（勢勢壘）），見見下圖圖由于硼硼進入入α—Fe的結(jié)合合處，，使應應變能能加大大，使使得新新相形形成時時又增增加了了一項項阻力力能—應變能能。即：△G=-△Gv+△G表+△GE其中：：△△G—相變自自由能能△G表—表面能能△GE—應變能能△Gv——體積自自由能能2-8硼對鋼鋼淬透透性的的影響響2022/12/2517從而而使使得得形形核核前前需需要要跨跨過過的的勢勢壘壘增增高高（（見見圖圖中中虛虛線線）），，造造成成了了新新相相形形核核困困難難，，延延長長了了奧奧氏氏體體分分解解的的孕孕育育期期，，使使淬淬透透性性增增加加。。2-8硼對對鋼鋼淬淬透透性性的的影影響響2-9硼對對鋼鋼淬淬硬硬性性的的影影響響微量量硼硼能能夠夠明明顯顯提提高高鋼鋼的的淬淬硬硬性性，，主主要要與與鋼鋼的的化化學學成成分分和和夾夾雜雜物物元元素素如如氧氧、、氮氮有有關關。。鋼的的化化學學成成分分一一定定時時，，淬淬硬硬性性隨隨著著淬淬火火溫溫度度的的變變化化具具有有一一個個峰峰值值特特征征。。微量量硼硼能能抑抑制制鐵鐵素素體體的的形形核核，，使使“C””曲線線右右移移，，從從而而改改變變其其基基本本形形狀狀，，具具有有自自己己獨獨特特的的“C””曲線線組織織由由上上貝貝氏氏體體過過渡渡到到板板條條貝貝氏氏體體，，具具有有更更好好的的強強韌韌性性協(xié)協(xié)同同作作用用。。2022/12/25182-9硼對對鋼鋼淬淬硬硬性性的的影影響響微量量的的硼硼能能夠夠明明顯顯地地提提高高鋼鋼的的淬淬硬硬性性，，隨隨冷冷速速的的加加大大，，硬硬度度逐逐漸漸提提高高2022/12/25192-10鉬硼硼共共同同作作用用機機理理Mo-B(s)共同同作作用用有有利利于于提提高高實實驗驗管管線線鋼鋼的的淬淬透透性性，，提提高高鋼鋼的的強強度度，，其其聯(lián)聯(lián)合合作作用用大大于于兩兩者者單單獨獨作作用用之之和和微量量B(s)可以以明明顯顯抑抑制制鋼鋼中中鐵鐵素素體體在在奧奧氏氏體體晶晶界界上上的的形形核核，，同同時時還還使使貝貝氏氏體體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變曲曲線線變變得得扁扁平平，，從從而而即即使使在在低低碳碳的的情情況況下下在在一一定定的的冷冷卻卻速速度度范范圍圍之之內(nèi)內(nèi)也也能能獲獲得得貝貝氏氏體體組組織織或或者者貝貝氏氏體體＋＋馬馬氏氏體體組組織織但B的這這一一作作用用是是基基于于固固溶溶態(tài)態(tài)的的B(s)易于于在在奧氏氏體體晶晶界界處處偏聚聚，，阻阻止止鐵鐵素素體體在在晶晶界界的的優(yōu)優(yōu)先先形形核核。。如如果果B(s)偏聚聚到到奧奧氏氏體體晶晶界界與與鋼鋼中中C，N和O等結(jié)結(jié)合合，，則則將將失失去去這這一一作作用用2022/12/25202-10鉬硼硼共共同同作作用用機機理理而Mo加入入到到鋼鋼中中會會增增加加碳碳的的擴擴散散激激活活能能，，降降低低碳碳的的活活度度系系數(shù)數(shù)。。且且Mo在鋼鋼中中易易形形成成Mo-C組合合，，從從而而減減少少了了C向奧奧氏氏體體晶晶界界的的偏偏聚聚。。即即增增加加了了奧奧氏氏體體晶晶界界處處的的有有效效B(s)含量量這更更有有利利于于提提高高鋼鋼的的淬淬透透性性，，進進而而提提高高鋼鋼的的強強度度。。2022/12/2521若鋼中未未加入或或者只加加入少量量的Mo，C極易偏聚聚到奧氏氏體晶界界，從而而易與B(s)結(jié)合形成成碳硼化化合物，，如Fe23(C,8)6等，減少少了B(s)的有效數(shù)數(shù)量2022/12/25222-11硼對鋼相相變的影影響貝氏體淬透性提高馬氏體淬透性馬氏體淬淬火和回回火鋼低碳貝氏體鋼鋼加入鉬元元素能有有效地使使珠光體體轉(zhuǎn)變曲曲線右移移，但不不能完全全抑制先先析鐵素素體析出出。微量的硼硼(0.002%)在奧氏體體晶界上上有偏聚聚作用，，可有效效地抑制制先析鐵鐵素體析析出。鉬硼復合合作用使使過冷奧奧氏體向向鐵素體體的等溫溫轉(zhuǎn)變曲曲線進一一步右移移，使貝貝氏體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變開始始線明顯顯突出。。提高了了貝氏體體淬透性性。2022/12/2523硼對鋼的的相變的的影響主主要在于于影響相相變的孕孕育期，，即“C”曲線中，，恒溫下下開始轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變前的的時間，，孕育期期的物理理本質(zhì)是是新相形形核的難難易程度度。2-11硼對鋼相相變的影影響2-11硼對鋼相相變的影影響硼及其他他元素對對于C曲線的影影響2022/12/25242-11硼對鋼相相變的影影響鋼中加入入硼后，，由于硼硼是偏聚聚傾向較較大的元元素，能能偏聚于于晶界，，降低了了碳原子子在晶界界上的偏偏聚濃度度，有效效地抑制制了先共共析鐵素素體的析析出，并并對貝氏氏體轉(zhuǎn)變變推遲較較少，從從而形成成自己獨獨特的“C”曲線形狀狀。2022/12/2525實驗鋼動動態(tài)“C”曲線2022/12/25262-11硼對鋼相相變的影影響奧氏體化化的鋼過過冷到Bs(約550℃℃)至Ms溫度范圍圍等溫，，將產(chǎn)生生貝氏體體轉(zhuǎn)變，，也稱中中溫轉(zhuǎn)變變。它是是介于擴擴散性珠珠光體轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變和非非擴散性性馬氏體體轉(zhuǎn)變之之間的一一種中間間轉(zhuǎn)變。。在貝氏體體轉(zhuǎn)變區(qū)區(qū)域沒有有鐵原子子的擴散散，而是是依靠切切變進行行奧氏體體向鐵素素體的點點陣重構(gòu)構(gòu)，并通通過碳原原子的擴擴散進行行碳化物物的沉淀淀析出。。2022/12/25272-11硼對鋼相相變的影影響形成溫度度較高呈羽毛狀狀性能較差差形成溫度度低其中鐵素素體片較較細，且且是位錯錯亞結(jié)構(gòu)構(gòu)，碳化化物的彌彌散度也也大，呈呈針狀性能優(yōu)良良上貝氏體體下貝氏體體形成溫度度較高由塊狀鐵鐵素體和和島狀的的富碳奧奧氏體組組成性能優(yōu)良塊狀相貝氏體轉(zhuǎn)變變2022/12/2528如圖所示，，由不同冷冷卻速率下下的低碳貝貝氏體鋼的的過冷奧氏氏體等溫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變動力學學曲線示意意圖可知，，對于鉬鋼鋼，V1將發(fā)生鐵素素體轉(zhuǎn)變，，v2發(fā)生上貝氏氏體轉(zhuǎn)變，，v3發(fā)生下貝氏氏體轉(zhuǎn)變。。而對于鉬鉬硼鋼，其其過冷奧氏氏體等溫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變動力學學曲線明顯顯右移，表表明在較低低的冷卻速速率下可發(fā)發(fā)生貝氏體體轉(zhuǎn)變。2-11硼對鋼相變變的影響低碳貝氏體體鋼必須控控制軋制與與控制冷卻卻工藝，特特別是嚴格格地控制冷冷卻工藝，，才能得到到細小的貝貝氏體組織織，以保證證獲得優(yōu)良良性能。2022/12/2529強化晶界的的機理：硼偏集于晶晶界上，使使晶界區(qū)域域的晶格缺缺位和空穴穴減少，晶晶界自由能能降低硼減緩了合合金元素沿沿晶界的擴擴散過程硼能抑制晶晶界片層狀狀、胞狀析析出相以及及改善碳化化物不均勻勻分布的狀狀態(tài)，改善善了晶界狀狀態(tài)2-12硼強化晶界界的機理2-13硼對低碳鋼鋼晶粒尺寸寸的影響使奧氏體晶晶粒增大在低碳鋼中中隨硼的質(zhì)質(zhì)量分數(shù)增增加，奧氏氏體晶粒尺尺寸明顯增增大。由于鋼中B與N形成BN，減少了AlN的生成數(shù)量量，在升溫溫過程中，，BN先溶解于奧奧氏體，而而AlN數(shù)量很少，，所以奧氏氏體晶粒長長大不受阻阻礙。提高奧氏體體化溫度，，B對奧氏體晶晶粒長大的的作用會更更加明顯。。在600～900℃范圍內(nèi)，F(xiàn)e23(B2,C)6會在γ晶界析出，，如奧氏體體化溫度較較低時，F(xiàn)e23(B2,C)6沒有完全溶溶解于奧氏氏體，殘留留的非連續(xù)續(xù)的Fe23(B2,C)6會阻礙γ晶粒長大；；當提高奧奧氏體化溫溫度時，F(xiàn)e23(B2,C)6會完全溶解解，消除了了其阻礙作作用，使得得γ晶粒迅速長長大。2022/12/25302-13硼對低碳鋼鋼晶粒尺寸寸的影響為了保證B元素的有利作用，減少有害作作用，須添加合金金元素Ti來固定雜質(zhì)質(zhì)元素O、N，從而使B處于固溶態(tài)態(tài)，并偏聚于晶晶界以發(fā)揮揮其長處；；并且形成的的TiN、TiO能有效的起到細化晶粒的作用；同時Ti能抑制加熱熱時奧氏體體晶粒的長長大，并且且微量的Ti也有利于改改善焊接熱熱影響區(qū)的的韌性。2022/12/25312-13硼對低碳鋼鋼晶粒尺寸寸的影響抑制鐵素體體形核的可可能代價：：晶粒粗大大！單位體積內(nèi)內(nèi)晶粒的平平均數(shù)量用用Z表示，則在在均勻條件件下形核和和成長時，，Z與N和G的關系為：：Z=K(N/G)3/4，其中K為比例常數(shù)數(shù)，約為0.9。因此，在在結(jié)晶過程程中凡是減減小N而增大G，即：使N/G減小的方法法，都可以以使晶粒變變粗大。硼鋼中固溶溶硼在降溫溫過程中能能夠在奧氏氏體晶界偏偏聚，降低低了晶界能能，可以阻阻礙先共析析鐵素體在在奧氏體晶晶界形核，，因而在奧奧氏體向鐵鐵素體轉(zhuǎn)變變時，形核核率N降低；而且且，硼對晶晶粒的長大大速度沒有有影響，則則平均長大速速度G不變，從而而使N/G變小，晶粒粒數(shù)Z小，平平均晶晶粒尺尺寸大大。2022/12/25322-13硼對低低碳鋼鋼組織織性能能的影影響綜上所所述，，硼對對鋼組組織性性能的的影響響取決決于：：鋼的化化學成成分軋制工工藝，，包括括：終軋溫溫度開冷溫溫度終冷溫溫度冷卻速速度，，等等等2022/12/25332022/12/25343-1CaseStudy：Q690CFD鋼材料化化學成成分試樣號爐號C%Si%Mn%P%S%Ni%Cr%Cu%Nb%Mo%Ti%V%Ca%B%1#9P048500.0730.281.660.0080.00260.240.280.390.0540.210.015.0020.00160.00124#9P048520.0550.281.710.0080.00330.240.280.400.0510.220.016.0020.00130.00092#、3#9P052020.0600.321.740.0090.00240.110.0450.230.020.06.0020.00185#9Q053950.0520.361.700.0080.00210.130.0420.220.010.06.0020.00192022/12/25353-2Q690CFD的力學學性能能材料力力學性性能：：問題題—不穩(wěn)定定試樣號爐號坯號板號力學性能屈服強度（MPa）抗拉強度（MPa）延伸率（%）沖擊功（J）1#9P04850B419P04850B11019432800070582518.04850462#9P05202B239P05202B11019433700073080519.53922233#9P05202B139P05202B11019433900073581020.0171902074#9P04852B229P04852B11019434100070581519.51802422305#9Q05395B139Q05395B11019435600067577519.0248228139對試制制的Q690CFD鋼板進進行沖沖擊試試驗，，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)試樣樣沖擊擊功值值差距距較大大，其其中兩兩個試試樣的沖沖擊功功值遠遠遠小小于鋼鋼板設設計值值，說說明試試制鋼鋼板的的韌度度不達達標。。其中中2#和3#試樣成成分相同同，但但是經(jīng)經(jīng)控軋軋控冷冷加工工后，，其沖沖擊功功值差差距較較大，，說明明3#試樣的的韌度度高于于2#試樣，為為了找找出其其中的的原因因，進進行了了一下下研究究。2022/12/25363-3Q690CFD鋼組織織分析析材料組組織觀觀察2#試樣200倍光學學顯微微組織織3#試樣200倍光學學顯微微組織織2022/12/25373-3Q690CFD鋼組織織分析析2#試樣500倍光學學顯微微組織織3#試樣500倍光學學顯微微組織織2022/12/25383-3Q690CFD鋼組織織分析析2#試樣二二次電電子成成像顯顯微組組織3#試樣二二次電電子成成像顯顯微組組織2022/12/25393-3Q690CFD鋼組組織織分分析析2#試樣樣二二次次電電子子成成像像顯顯微微組組織織2#試樣樣二二次次電電子子成成像像顯顯微微組組織織3#試樣樣二二次次電電子子成成像像顯顯微微組組織織3#試樣樣二二次次電電子子成成像像顯顯微微組組織織2022/12/25403-3Q690CFD鋼組組織織分分析析從圖圖中中的的微微觀觀組組織織結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)可可以以看看出出，，2#試樣樣和和3#試樣樣的的組組織織都都為為呈呈片片狀狀的的貝貝氏氏體體+銀白白色色鐵鐵素素體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。但但比比較較兩兩個個試試樣樣的的光光學學顯顯微微組組織織和和二二次次電電子子成成像像顯顯微微組組織織發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)，，兩兩個個試試樣樣的的組組織織結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)有有較較大大差差別別，，2#試樣樣，，鐵鐵素素體體晶晶粒粒較較大大、、含含量量較較多多，，且且鐵鐵素素體體和和貝貝氏氏體體沿沿晶晶界界兩兩側(cè)側(cè)分分布布，，組組織織不不均均勻勻。。3#試樣樣，，鐵鐵素素體體晶晶粒粒小小、、含含量量少少，，且且均均勻勻彌彌散散分分布布于于貝貝氏氏體體組組織織中中。。2022/12/25413-4Q690CFD鋼斷斷裂裂微微觀觀分分析析斷裂裂形形貌貌觀觀察察斷口口亞亞表表層層金金相相觀觀察察2#試樣樣斷斷口口亞亞表表層層200倍顯顯微微形形貌貌2022/12/25423-4Q690CFD鋼斷斷口口微微觀觀分分析析2#試樣樣斷斷口口亞亞表表層層500倍顯顯微微形形貌貌對2#試樣樣沖沖擊擊斷斷口口亞亞表表層層進進行行顯顯微微觀觀察察，，發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)沖沖擊擊斷斷口口平平直直，，呈呈現(xiàn)現(xiàn)出出解解離離斷斷裂裂特特征征。。斷斷口口邊邊緣緣金金相相為為單單一一貝貝氏氏體體組組織織。。對對試試樣樣內(nèi)內(nèi)部部裂裂紋紋進進行行顯顯微微觀觀察察，，發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)內(nèi)內(nèi)部部裂裂紋紋邊邊緣緣金金相相仍仍為為單單一一貝貝氏氏體體。。2022/12/25433-4Q690CFD鋼斷口微微觀分析析3#試樣斷口口亞表層層200倍顯微形形貌2022/12/25443-4Q690CFD鋼斷口微微觀分析析3#試樣斷口口亞表層層500倍顯微形形貌3#試樣斷口口亞表層層1000倍顯微形形貌2022/12/25453-4Q690CFD鋼斷口微微觀分析析3#試樣斷口口亞表層層1000倍顯微形形貌對3#試樣沖擊擊斷口亞亞表層進進行顯微微觀察，，發(fā)現(xiàn)斷斷口為鋸鋸齒狀，，斷口附附近分布布有很多多小孔洞洞（韌窩窩），并并且斷口口組織發(fā)發(fā)生很多多的塑性性變形，，說明斷斷口為明明顯的韌韌窩斷口口，材料料表現(xiàn)出出很好的的韌性。。2022/12/25463-4Q690CFD鋼斷口微微觀分析析2#試樣斷口口形貌2022/12/25473-4Q690CFD鋼斷口微微觀分析析3#試樣500倍斷口形形貌3#試樣2000倍斷口形形貌掃描電子子顯微鏡鏡（SEM）觀察沖沖擊斷面面，可以以看出，，2#試樣斷口口微觀形形貌是解解離，斷斷裂方式式為脆斷斷。3#試樣斷口口微觀形形貌是韌韌窩，斷斷裂方式式為韌斷斷。驗證證了沖擊擊試驗結(jié)結(jié)果和斷斷口亞表表層金相相觀察的的分析結(jié)結(jié)論。2022/12/25483-5Q690CFD鋼脆性斷斷裂機理理分析硼的作用用：(1)硼的非平平衡偏聚聚(2)硼對組織織相變的的影響硼對過冷冷奧氏體體等溫轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變動力力學曲線線的影響響圖2022/12/25493-5Q690CFD鋼脆性斷斷裂機理理分析脆性斷斷裂分分析試樣號爐號控軋控冷回火終軋溫度開冷溫度終冷溫度/心部溫度時間1#9P04850B41808793435600602#9P05202B23797794482600603#9P05202B13831819472600604#9P04852B22798797479600605#9Q05395B1374975748960060材料加加工工工藝表表從表中中看出出，在在相同同的冷冷卻時時間內(nèi)內(nèi)，2#試樣開開冷溫溫度為為794、終冷冷溫度度是483，3#試樣開開冷溫溫度是是819，終冷冷溫度度是472，即3#試樣的的冷卻卻速度度高于于2#試樣的的冷卻卻速度度（V3＞V2）。依據(jù)硼硼的非非平衡衡理論論，冷冷卻速速度對對含硼硼鋼的的微觀觀組織織有很很大影影響。。2#試樣與與3#試樣相相比，，具有有較低低的終終軋溫溫度和和冷卻卻速度度，因因此在在控制制冷卻卻過程程中，，硼的的分布布及相相變過過程與與3#試樣不不同，，導致致組織織機構(gòu)構(gòu)的區(qū)區(qū)別，，從而而導致致力學學性能能和斷斷裂機機理的的不同同。2022/12/25504未來展望（1）對Q690CFD鋼的脆斷現(xiàn)現(xiàn)象進一步步研究：能譜分析：：對硼在斷斷口處的偏偏析進行定定量分析；；XRD分析：對鋼鋼晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)進行精確確分析，確確定相組成成；透射電鏡觀觀察：查看看鐵素體中中的位錯堆堆積程度，，確定原奧奧氏體晶粒粒中的位錯錯能否為鐵鐵素體的形形核提供形形核位置；；掃描電鏡觀觀察：觀察察內(nèi)部裂紋紋尖端金相相，確定內(nèi)內(nèi)部裂紋起起裂位置的的組織。9、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Sunday,December25,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。16:14:2316:14:2316:1412/25/20224:14:23PM11、以我我獨沈沈久，，愧君君相見見頻。。。12月月-2216:14:2316:14Dec-2225-Dec-2212、故人人江海海別，，幾度度隔山山川。。。16:14:2316:14:2316:14Sunday,December25,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2216:14:2316:14:23December25,202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)發(fā)，舊國見青青山。。25十二月月20224:14:23下午16:14:2312月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月224:14下下午12月-2216:14December25,202216、行行動動出出成成果果，，工工作作出出財財富富。。。。2022/12/2516:14:2316:14:2325December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時時，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點點