【摘 要】
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作为新型低合金高强度移动罐车用钢,P460NL1通过微合金化技术充分发挥Nb、V的固溶强化、析出强化和细晶强化作用,使钢材获得强度和韧性的良好匹配,有利于减轻自重,降低油耗,促进轻量化发展,实现“碳中和”目标。P460NL1钢属于中碳合金钢,在添加C、Mn、Si等提高强度的同时也增加了焊接裂纹敏感性。在经历焊接热循环后,P460NL1钢焊接接头粗晶热影响区（CGHAZ）的冲击韧性往往较差,容易引起
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作为新型低合金高强度移动罐车用钢,P460NL1通过微合金化技术充分发挥Nb、V的固溶强化、析出强化和细晶强化作用,使钢材获得强度和韧性的良好匹配,有利于减轻自重,降低油耗,促进轻量化发展,实现“碳中和”目标。P460NL1钢属于中碳合金钢,在添加C、Mn、Si等提高强度的同时也增加了焊接裂纹敏感性。在经历焊接热循环后,P460NL1钢焊接接头粗晶热影响区（CGHAZ）的冲击韧性往往较差,容易引起脆性断裂。国内关于此类钢中微合金元素如何提高CGHAZ韧性的相关机理研究并不多,因此需要更为深入的探究。本文以Nb-V和V-N两种正火态微合金化P460NL1钢为研究对象,利用Gleeble-3500热模拟试验机模拟了不同热输入下焊接CGHAZ热循环过程,同时测定了连续冷却转变（SHCCT）曲线,对比分析了两种试验钢在低温韧性、组织类型、析出粒子、晶体学特征等方面的差异,研究了合金成分和热输入对CGHAZ组织和低温冲击韧性的影响。结果表明,V-N钢在热输入≤25 k J/cm时-40℃冲击功均在50 J以上,比相同热输入下Nb-V钢的冲击功高14～22 J。V-N钢的组织类型包括板条贝氏体（LB）、马氏体（M）、粒状贝氏体（GB）、细多边形铁素体（PF）和珠光体（P）,组织中弥散分布着V（C,N）粒子,晶粒细小;而Nb-V钢中M、LB以及M-A组元等脆硬相组织较多,含Nb析出粒子熔点低,数量少,尺寸大,钉扎能力差,晶粒粗大。Nb的添加抑制了铁素体转变,促进M-A组元生成,加速裂纹萌生;降低了晶粒细化程度,难以有效阻碍裂纹扩展。断裂形式上V-N钢以韧性断裂为主,而Nb-V钢主要为解理断裂,冲击性能较差。V-N钢实际焊接接头的低温冲击性能稳定且冲击功余量较大,淬硬倾向小。在热输入30 k J/cm以下低温韧性良好,随着热输入升高晶粒粗化,M-A组元增加,裂纹起裂功和扩展功降低,韧性下降。综上,V-N钢相比Nb-V钢具有更好的CGHAZ低温韧性,适宜热输入范围在12～30 k J/cm。
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