Cтраница 4
Одной из основных причин снижения эксплуатационной надежности разнородных сварных соединений является хрупкое разрушение в зоне сплавления. Для предупреждения этого явления рекомендуется применять сварочные материалы с повышенным запасом аустенитности, лучше всего электроды на никелевой основе. Образование и развитие в зоне сплавления переходных прослоек, появляющихся в результате диффузии углерода из малолегированного основного металла в аустенитный шов при сварке, термообработке и эксплуатации конструкции в условиях высоких температур, также может способствовать снижению прочности разнородных соединений. Переходные прослойки в виде обезуглероженной зоны крупных зерен феррита со стороны малолегированного металла и высокотвердой прослойки со стороны аустенитного шва образуются, начиная с температуры 420 - 450 С и наибольшей толщины достигают во время выдержки при температуре 800 - 850 С. [46]
Как было указано, в процессе нагрева и охлаждения сварных соединений из разнородных сталей происходит изменение поля остаточных напряжений. В зоне сплавления перлитной стали с аустенитным швом, где напряжения скачкообразно меняют знак и где, следовательно, действуют высокие скалывающие напряжения, циклические температурные изменения могут приводить к появлению разрушений типа усталостных. При наличии в этой зоне местных ослаблений, вызванных развитием переходных прослоек диффузионного характера, неблагоприятное влияние остаточных напряжений может проявиться наиболее резко. Поэтому принятие мер для устранения указанных прослоек является непременным условием повышения работоспособности сварных соединений разнородных сталей и в первую очередь тех из них, которые работают в диапазоне температур выше 450 - 5 - 500 С при наличии большого количества температурных циклов. [47]
Одной из основных причин снижения эксплуатационной надежности разнородных сварных соединений является хрупкое разрушение в зоне сплавления. Для предупреждения этого явления рекомендуется применять сварочные материалы с повышенным запасом аустенитности, лучше всего электроды на никелевой основе. Образование и развитие в зоне сплавления переходных прослоек, появляющихся в результате диффузии углерода из малолегированного основного металла в аустенитный шов при сварке, термообработке и эксплуатации конструкции в условиях высоких температур, также может способствовать снижению прочности разнородных соединений. Переходные прослойки в виде обезуглероженной зоны крупных зерен феррита со стороны малолегированного металла и высокотвердой прослойки со стороны аустенитного шва образуются, начиная с температуры 420 - 450 С и наибольшей толщины достигают во время выдержки при температуре 800 - 850 С. [48]
Рассмотренная схема может использоваться для случая контакта на границе раздела а и у-фаз, если только содержание углерода в f - фазе находится ниже его предела растворимости. Если же оно выше или равно пределу растворимости, то диффузионный процесс по такой схеме невозможен. Поэтому, например, в зоне сплавления углеродистой стали с никелем ( С 0 1 %), растворимость углерода в котором при температуре до 700 С не превышает 0 1 %, старение не приводит к развитию диффузионных прослоек, несмотря на наличие контакта а - и у-фаз. В отличие от этого при контакте углеродистой стали со сталью, легированной никелем ( - 20 %), при температурах сосуществования на границе раздела а - и f - фаз происходит образование диффузионных прослоек, выявляемых микроструктурно так же, как и прослоек, вызванных реактивной диффузией. Необходимо отметить, что переходные прослойки, обусловленные разной растворимостью углерода на границе раздела в а - и у-фазах, на практике встречаются редко и большинство диффузионных процессов в зоне сплавления разнородных сталей описывается схемой реактивной диффузии. [49]