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TCS345/T4003(化學成分)鐵路貨車用鐵素體不銹鋼鐵路貨車用鐵素體不銹鋼的化學成分特點是：C含量≤0.03%，Cr含量10.5%~12.5%，Ni含量0.3%~1.0%(均為質量分數)。焊接粗晶區(CGHAZ)馬氏體量與鐵素體不銹鋼C含量關系密切，C含量增加，則馬氏體也會大量增加。另外，馬氏體量還與鐵素體不銹鋼的冷卻速度有很大關系，冷卻速度越快，獲得的馬氏體量越高。對于該鋼種焊接來說，為了防止CGHAZ的晶粒長大，一般采用較小的焊接熱輸入。這樣焊接過熱區的冷卻速度相對較快，得到的馬氏體量也相對較高。在低合金鋼范疇，焊接熱影響區若存在馬氏體組織一般被認為是有害的，應當避免產生。為防止焊接出現馬氏體組織或裂紋，通常采用對待焊部位進行預熱。國際焊接學會和美國焊接學會提出專門的碳當量計算公式，按低合金鋼成分計算出鋼的碳當量，進而確定焊接預熱溫度，避免馬氏體組織的產生。鐵素體不銹鋼的焊接過熱區存在一定量的馬氏體，但形態和形成條件與低合金鋼比較存在較大差異。有關鐵素體不銹鋼焊接性研究目前所見報道較少，為此，本文是對幾種不同成分的鐵路貨車用不銹鋼進行焊接性能試驗，針對其CGHAZ存在的金屬顯微組織形態、晶粒特點等進行了研究和分析，并進行了相應的力學性能試驗。 實驗用不銹鋼的化學成分為：TCS345的化學成分（質量分數，%）：0.012C，0.51Si，1.09Mn，0.010Ti；4003的化學成分（質量分數，%）：0.027C，0.56Si，1.70Mn，0.26Ti。兩者C和Ti的含量差異較大，后者的C和Ti含量明顯高于前者，其中，4003不銹鋼的C是TCS不銹鋼的2倍以上。試驗方法為對接焊，板厚為6mm，開60°V型坡口，鈍邊1.5～2mm。焊接材料采用奧氏體不銹鋼實心焊絲，保護氣體采用97.5%Ar＋2.5%CO2，焊接電壓24V，焊接電流190A～220A，焊接速度490～510mm/min，熱輸入～6.6kJ/cm。 在鐵路貨車用鐵素體不銹鋼范疇，C含量增加直接導致CGHAZ馬氏體量增加。鐵路貨車用鐵素體不銹鋼CGHAZ馬氏體與普通低合金鋼相比有較大區別。首先，鐵素體不銹鋼CGHAZ馬氏體硬度較低，只有350HV左右；另外，對焊接接頭的韌性影響也相對較小。影響鐵路貨車用鐵素體不銹鋼CGHAZ韌性和接頭整體疲勞強度的主導因素是晶粒度。C含量較高時晶粒度較高，雖然馬氏體量增加，但負面影響有限，因此，晶粒較細，韌性和疲勞強度提高。
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