Estudio de la microestructura de un cordón de soldadura de un acero P91 mediante microscopía electrónica de transmisión
- 1. Comisión Nacional de Energía Atómica
- 2. Saarland University
- 3. National University of Comahue
Description
1. RESUMEN En el presente trabajo se llevó a cabo la caracterización microestructural de un cordón de pasada simple de un acero 9Cr1MoVNb P91 obtenido por el proceso de soldadura semiautomática bajo protección gaseosa (FCAW), en la condición "as welding" mediante microscopía electrónica de transmisión. El acero P91 tiene una buena soldabilidad, pero las propiedades mecánicas de las uniones soldadas son inferiores a las del material base. La zona afectada por el calor (ZAC) de este tipo de aceros es de ~ 4 mm lo que dificulta extraer réplicas y láminas delgadas para el estudio de las distintas microestructuras generadas en cada sub-zona de la ZAC: ZAC de grano grueso (ZACGG), ZAC de grano fino (ZACGF) y ZAC intercrítica (ZACIC). No obstante, fue posible extraer réplicas de cada región para identificar a los precipitados y por medio de la utilización de un haz de iones focalizados (FIB-SEM) se pudieron extraer láminas delgadas de un área específica para caracterizar la microestructura de la matriz. Se caracterizaron los precipitados presentes en cada sub-zona de la ZAC y cómo la disolución del M23C6 afecta a la matriz que lo rodea. A bajas temperaturas pico y bajas velocidades de calentamiento/enfriamiento tales como las que caracterizan a las zonas de grano fino (ZACIC y ZACGF) se encontró austenita retenida en contacto de los carburos M23C6 parcialmente disueltos. Por otra parte, en las zonas con más altas temperaturas pico y altas velocidades de calentamiento/enfriamiento (ZACGG y zona fundida) se encontraron películas finas de austenita retenida en los ex bordes de grano austenítico y en los listones de martensita.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
1. الملخص في هذا العمل، تم إجراء التوصيف الهيكلي الدقيق لخرز أحادي المسار لصلب 9Cr1MoVNb P91 الذي تم الحصول عليه بواسطة عملية اللحام شبه الأوتوماتيكية تحت حماية الغاز (FCAW)، في حالة "اللحام" عن طريق المجهر الإلكتروني للإرسال. يتمتع فولاذ P91 بقابلية لحام جيدة، لكن الخواص الميكانيكية للوصلات الملحومة أقل شأناً من تلك الخاصة بالمادة الأساسية. المنطقة المتأثرة بالحرارة (HACZ) لهذا النوع من الفولاذ هي ~ 4 مم، مما يجعل من الصعب استخراج النسخ المتماثلة والألواح الرقيقة لدراسة الهياكل المجهرية المختلفة المتولدة في كل منطقة فرعية من HACZ: HACZ الحبيبات الخشنة (HACZ)، HACZ الحبيبات الدقيقة (HACZ) و HACZ الحرج (HACZ). ومع ذلك، كان من الممكن استخراج نسخ طبق الأصل من كل منطقة لتحديد الرواسب ومن خلال استخدام شعاع أيوني مركز (FIB - SEM) يمكن استخراج صفائح رقيقة من منطقة معينة لتمييز البنية المجهرية للمصفوفة. تم تمييز الرواسب الموجودة في كل منطقة فرعية من ZAC وكيف يؤثر انحلال M23C6 على المصفوفة التي تحيط بها. في درجات حرارة الذروة المنخفضة ومعدلات التسخين/التبريد المنخفضة مثل تلك التي تميز المناطق ذات الحبيبات الدقيقة (ZACIC و ZACGF) تم العثور على الأوستينيت المحتفظ به على اتصال مع كربيدات M23C6 المذابة جزئيًا. من ناحية أخرى، في المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة ومعدلات التسخين/التبريد العالية (ZACGG والمنطقة المنصهرة) تم العثور على أغشية رقيقة من الأوستينيت المحتجز على حواف الحبوب الأوستنيتية السابقة وعلى شرائح المارتينسيت.Translated Description (English)
1. ABSTRACT In this work, the microstructural characterization of a single-pass bead of a 9Cr1MoVNb P91 steel obtained by the semi-automatic welding process under gas protection (FCAW) was carried out, in the "as welding" condition by means of transmission electron microscopy. P91 steel has good weldability, but the mechanical properties of welded joints are inferior to those of the base material. The heat-affected zone (HACZ) of this type of steel is ~ 4 mm, which makes it difficult to extract replicas and thin sheets for the study of the different microstructures generated in each sub-zone of the HACZ: coarse-grained HACZ (HACZ), fine-grained HACZ (HACZ) and intercritical HACZ (HACZ). However, it was possible to extract replicas from each region to identify the precipitates and through the use of a focused ion beam (FIB-SEM) thin sheets of a specific area could be extracted to characterize the microstructure of the matrix. The precipitates present in each sub-zone of the ZAC and how the dissolution of M23C6 affects the matrix that surrounds it were characterized. At low peak temperatures and low heating/cooling rates such as those characterizing the fine-grained zones (ZACIC and ZACGF) retained austenite was found in contact with the partially dissolved M23C6 carbides. On the other hand, in the areas with higher peak temperatures and high heating/cooling rates (ZACGG and molten zone) thin films of retained austenite were found on the former austenitic grain edges and on the martensite slats.Translated Description (French)
1. RÉSUMÉ Dans le présent travail, la caractérisation microstructurelle d'un cordon de passage simple d'un acier 9Cr1MoVNb P91 obtenu par le procédé de soudage semi-automatique sous protection gazeuse (FCAW) a été réalisée, dans la condition « as welding » par microscopie électronique à transmission. L'acier P91 a une bonne soudabilité, mais les propriétés mécaniques des joints soudés sont inférieures à celles du matériau de base. La zone affectée par la chaleur (ZAC) de ce type d'aciers est d'environ 4 mm, ce qui rend difficile l'extraction de répliques et de feuilles minces pour l'étude des différentes microstructures générées dans chaque sous-zone de la ZAC : ZAC à grain grossier (ZACGG), ZAC à grain fin (ZACGF) et ZAC intercritique (ZACIC). Cependant, il a été possible d'extraire des répliques de chaque région pour identifier les précipités et, grâce à l'utilisation d'un faisceau d'ions focalisés (FIB-SEM), des feuilles minces ont pu être extraites d'une zone spécifique pour caractériser la microstructure de la matrice. Les précipités présents dans chaque sous-zone de la ZAC ont été caractérisés et comment la dissolution du M23C6 affecte la matrice qui l'entoure. À de faibles températures de pointe et à de faibles vitesses de chauffage/refroidissement telles que celles qui caractérisent les zones à grains fins (ZACIC et ZACGF), on a trouvé de l'austénite retenue au contact des carbures M23C6 partiellement dissous. D'autre part, dans les zones avec des températures de pointe plus élevées et des vitesses de chauffage/refroidissement élevées (ZACGG et zone fondue), des films minces d'austénite retenus sur les anciens bords de grain austénitique et sur les lattes de martensite ont été trouvés.Files
1517-7076-rmat-23-02-e12016.pdf.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:f41e1b8901e599d1f16f8841e602052d
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة البنية المجهرية لخرزة لحام من فولاذ P91 عن طريق المجهر الإلكتروني للإرسال
- Translated title (English)
- Study of the microstructure of a weld bead of a P91 steel by transmission electron microscopy
- Translated title (French)
- Étude de la microstructure d'un cordon de soudure d'un acier P91 par microscopie électronique de transmission
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2883209653
- DOI
- 10.1590/s1517-707620180002.0353
References
- https://openalex.org/W1912983897
- https://openalex.org/W1964829047
- https://openalex.org/W1968255781
- https://openalex.org/W1985161033
- https://openalex.org/W1987135347
- https://openalex.org/W2018212110
- https://openalex.org/W2034071303
- https://openalex.org/W2094201780
- https://openalex.org/W2123267476
- https://openalex.org/W2128412801
- https://openalex.org/W2345916806
- https://openalex.org/W4387921675