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P460钢属高强的高氮高钒设计正火钢,其强韧化的关键是基体中第二相粒子V(C,N)的析出,V(C,N)的析出一方面起到析出强化的作用,另一方面起到晶粒细化的作用。晶粒细化可以同时提高其强度和韧性、析出强化可以提高材料强度。为了提高移动容器用钢的强度,同时达到减小容器重量、节能减排的目的,现需迫切推广使用P460钢。经历焊接过程后,P460钢中的V(C,N)是如何演变,其对组织和低温韧性产生何种影响还需要深入的研究。本文通过热模拟实验,得到P460钢的焊接模拟热影响区连续冷却相变(SHCCT)曲线,为后续实际焊接工艺提供理论指导,并通过透射电镜(TEM)方法测定出V(C,N)粒子的再析出t8/5(从800°C冷却到500°C的时间)为100s,从SHCCT曲线中看出,t8/5>100s时,先共析铁素体含量大大增加,这说明再析出的发生降低了基体中C,N元素浓度促进了先共析铁素体的形成。采用Thermal-Calc软件对V(C,N)粒子的析出-温度曲线进行了计算,根据曲线结果:V(C,N)在1160°C完全固溶,在温度为700°C时析出量达到最大,为0.41326wt.%。采用激光高温共聚焦实验,观察V(C,N)粒子对奥氏体晶粒长大的影响,发现峰值温度达到750°C和950°C时,即使有6分钟的保温,奥氏体晶粒长大不明显,缘于V(C,N)的钉扎作用。到1200°C时,奥氏体晶粒急剧增大,是由于V(C,N)完全溶解,对奥氏体晶界的钉扎作用消失。模拟P460钢在不同焊接热循环作用下的焊接热影响区的组织,测试其低温(-40°C)冲击韧性,结果表明峰值温度为1350°C,1200°C,t8/5=15s~80s,P460钢-40°C冲击韧性保持在13-19J,这两个峰值温度下,V(C,N)完全溶解且无法完成再析出,氮元素以游离态存在,游离氮对冲击韧性的降低起主导作用;对于t8/5=45s,P460钢-40°C冲击韧性随峰值温度升高而减小,但在超过1200°C后会急剧降低,这是因为超过1200°C后V(C,N)粒子完全溶解且未能再析出,游离氮会极大降低P460钢低温冲击;当峰值温度低于1160°C时,部分溶解后细化的V(C,N)粒子可以起到细化晶粒的作用,并且可以增加铁素体形核率,这对冲击韧性的提高具有积极意义。按25kJ/cm的线能量进行实际埋弧焊验证实验,接头中熔合线、粗晶热影响区(CGHAZ)为粒状贝氏体和少量先共析铁素体,细晶区为细小块状铁素体以及珠光体、贝氏体,两相区则为铁素体+珠光体组织。冲击试验表明实际接头热影响区-40°C冲击功在90J-98J范围内,实际接头低温韧性良好。