《表2 不同热处理后Q345R钢的微区域化学成分(质量分数，%)》

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《两相区热处理对Q345R压力容器钢带状组织的影响》

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大量研究表明，Mn元素是形成带状组织最重要的元素[10-11]。采用扫描电镜对经过IQ和IN热处理后的微区域成分进行测量分析，不同热处理后Q345R钢的SEM如图4所示。不同热处理后Q345R钢的微区域化学成分如表2所示。图4(a）中，1、3、5区域Mn元素含量相比于2和4区域大，图4(b）中，2区域Mn元素含量也比1和3区域中大，说明IQ和IN工艺均未能改变Mn元素的偏析情况。因此，热处理过程中带状组织消除的主要原因不是受Mn元素均匀化限制。同时，图4(a）中的2和4点是铁素体带，1、3、5点是马氏体带，富Mn区更容易形成马氏体。这是由于富Mn带中马氏体转变速率要高于贫Mn带，并且Mn是强奥氏体稳定化元素，富Mn区中较高的Mn含量会促进等温期间奥氏体的形核也会提高其淬透性[12]。所以，贫Mn区奥氏体在临界区转变为铁素体，而富Mn奥氏体在其后淬火过程中转变为马氏体。因此，在调质处理时，Q345R被加热转变为奥氏体组织，过冷奥氏体冷却时，贫Mn奥氏体由于Ar3温度较高而先转变为铁素体，其后富Mn奥氏体在冷却过程中转变为马氏体，进而形成铁素体/马氏体带。将淬火后试样加热至两相区保温时，试样微观组织转变为奥氏体+铁素体，进行两相区淬火时，由于过大的冷速导致富Mn区中奥氏体依然转变为了马氏体，带状组织未能消除。当进行两相区正火时，由于冷却速度相比于淬火时要低，奥氏体转变没有转变为马氏体而是转变为针状铁素体。因此，在两相区正火时未出现带状组织缺陷。