La含量对高锰奥氏体钢焊缝金属微观组织及力学性能的影响

作者：胡明峰; 李光强^*; 张金帅; 王红鸿; 万响亮; 曹玉龙

来源：武汉科技大学学报, 2023, 46(05): 321-329.

DOI：10.3969/j.issn.1674-3644.2023.05.001

• 镧
• 埋弧焊
• 高锰奥氏体钢
• 焊缝金属
• 夹杂物
• 韧窝

采用埋弧焊工艺制备含镧(La)高锰奥氏体钢(Fe-24%Mn)焊缝金属，研究了La含量对焊缝金属微观组织、非金属夹杂物类型和尺寸分布及力学性能的影响。结果表明，当La含量依次为0、0.042%、0.098%时，焊缝金属中典型夹杂物分别为Mn-Al-Si氧化物+MnS复合夹杂物、La2O3夹杂物、La2O2S夹杂物，夹杂物平均尺寸分别为0.56、0.43、0.48μm,数量密度分别为4 845、5 605、5 950个/mm2。与未添加La的焊缝金属相比，适量La的加入明显细化了焊缝金属凝固组织，并提高了其力学性能。其中La含量为0.042%的焊缝金属表现出最佳的力学性能，其断裂方式为韧性断裂，断口形貌表现为密集分布的小尺寸等轴韧窝。这可以归因于细小且数量众多的La2O3与初生奥氏体点阵的错配度低，有效促进了奥氏体异质形核，细化了凝固组织；另外，位于韧窝底部的La2O3与基体之间良好的结合能力有助于延缓裂纹扩展至夹杂物时的应力集中，从而增强了焊缝金属的力学性能。

• 出版日期2023
• 单位武汉科技大学