Previously, it has been shown that the grain size distribution plays an important role in the mechanical properties of welded steel. In the previous investigation, the volume-weighted average grain size has been shown to capture the influence of grain size distribution, resulting in a better fitting Hall-Petch relationship between grain size and hardness. However, the previous studies exclude the effects arising from local variation in grain size. In this paper, the grain size measurement methods are extended for the characterisation of the local grain size variation, which is significant for welded joints and can have an adverse effect on mechanical properties. The local gradient of grain size variation and its dependency on measurement direction are considered. In addition, examples of grain size and hardness variation are shown for S355 base metal and two weld metals, and characteristic differences are highlighted and discussed. The coarse-grained areas of a heterogeneous microstructure are found to have lower hardness than fine-grained areas. However, the surrounding microstructure, i.e. local grain size gradient, has an influence on the measured hardness values.
RezimeRanije je pokazano da distribucija veličine zrna igra važnu ulogu vezanu za mehanička svojstva zavarenog čelika. U prethodnom istraživanju, zapreminski procenjena prosečna veličina zrna je pokazala uticaj distribucije veličine zrna, što je rezultovalo u boljem ispunjenju Hall-Petch-og odnosa između veličine zrna i tvrdoće. Međutim, prethodne studije isključuju učinke koji proizlaze iz lokalnih varijacija u veličini zrna. U ovom radu, metode merenja veličine zrna su proširene na karakterizaciju varijacije lokalne veličine zrna, što je značajno za zavarene spojeve jer mogu imati negativan uticaj na mehanička svojstva. Razmatraju se lokalni gradijent varijacije veličine zrna i njegova zavisnost od smera merenja. Osim toga, primeri veličine zrna i varijacije tvrdoće su prikazani za S355 kao osnovni materijal i dva šava metala, a karakteristične razlike su istaknute i o njima se diskutuje. Za područja krupnozrne heterogene mikrostrukture utvrđeno je da imaju manju tvrdoću od sitnozrnog područja. Međutim, okružujuća mikrostruktura, t.j. gradijent lokalne veličine zrna, ima uticaj na izmerene vrednosti tvrdoće.