TCS超级铁素体不锈钢钢板热裂纹敏感性研究

　TCS耐蚀钢是太原钢铁（集团）有限公司新研发的超级铁素体不锈钢，符合UNS编号1.4003。该钢种纯净度很高（C+N＜0.020，S，P等杂质元素低），具有中等的耐蚀性、磁性、耐湿磨性和滑动性，能承受物料在其表面滑动，在低倾角时，物料渡过表面不沾不挂，可广泛应用于铁路行业。国外同型材料虽然已经长期批量应用，但国产TCS钢尚属于新开发钢种，焊接相关的试验工作有待进一步完善。技术人员主要针对该钢种，进行热裂纹敏感性评价，为TCS钢车辆制造工艺技术提供可靠依据。

　　采用目前国际上公认的可调拘束试验方法，该法是20世纪60年代中期创始于美国，后来被日本及欧洲各国改进且广泛采用的一种定量评定材料热裂纹敏感性的试验方法。采用这种试验方法能够定量测出材料产生裂纹的临界应变量εmin,脆性温度区间BTR和产生凝固裂纹的临界应变速率CST等参数。

　　CST是一项能反映热裂纹敏感性多个参数变化的综合判据，用它作为热裂纹敏感性评定判据科学、合理、准确。

　　试验在哈焊所可调拘束热裂纹试验机上进行。通过试验测得产生裂纹的临界应变量εmin,根据试验数据，采用专用数据处理程序得到脆性温度区间BTR和产生凝固裂纹的临界应变速率CST。

　　试验数据表明，无论从反映热裂纹敏感性的单项数据临界应变量εmin和脆性温度区间BTR以及综合判断CST来看，TCS钢都优于低合金钢Q345、奥氏体不锈钢316及镍基合金NiCr-3。其原因一方面取决于TCS钢的组织为铁素体加少量马氏体，铁素体对增大热裂纹倾向的S等有害杂质的溶解度大于奥氏体。另一方面是冶金因素，TCS钢的纯净度较高，C、S含量低，并且有一定的Mn含量，保证了较高的Mn/S。以球状夹杂物形式存在的MnS,可以减少FeS等低熔点共晶物的数量，从而有利于提高抗凝固裂纹敏感性的能力。