Cтраница 3
![]() |
Кинетика роста зерна аустенита низколегированных сталей в условиях термического цикла сварки. [31] |
При сварке стали толщиной до 10 мм суммарная длительность t t не превышает 20 сек. Зерно аустенита заметно вырастает, но степень гомогенизации аустенита мала, особенно в сталях, легированных сильными карбидообразующими элементами. При автоматической сварке под флюсом в связи с увеличением общей длительности t t до 300 сек, значительно увеличивается размер зерна, но одновременно достигается более высокая степень гомогенизации аустенита. [32]
![]() |
Участок диаграммы состояния Fe - с - со сплошными линиями Стабильного и пунктирными линиями метастабиль-ного равновесия ( схема. [33] |
В объеме отливки местами гетерогенного зарождения графита служат несплошности, скопления вакансий, усадочные и газовые микропустоты, микротрещины, разрывы на границе аустенита с неметаллическими включениями из-за разности их термического расширения. Местами зарождения графита могут быть диффузионные поры, возникающие при гомогенизации аустенита. Например, при выравнивании состава аустенита после ухода атомов кремния из обогащенных им участков остается избыток вакансий, образующих поры. Этим предположительно можно объяснить ускорение графитизации под действием кремния, которое происходит, несмотря на то, что кремний замедляет диффузию углерода в аустените. [34]
![]() |
Изменение твердости сталей в зависимости от максимальной температуры нагрева по термическим циклам АДС ( - - - - - - - - и ЭШС ( - - - - - - - -. [35] |
На рис. 6.2 приведены результаты определения твердости образцов, нагретых по двум термическим циклам сварки, отличающихся интенсивностью изменения температуры, и подвергнутых закалке с различных максимальных температур. Как видно, характерными являются два обстоятельства, связанные с различной степенью гомогенизации аустенита, достигаемой при воздействии на сталь двух различающихся по скорости нагрева термических циклов. Первое - при переходе от термического цикла АДС к термическому циклу ЭШС в межкритическом интервале температур твердость металла при совпадающих ta в цикле ЭШС оказывается выше, чем в цикле АДС. [36]
Независимо от температуры нагрева в исследованном диапазоне с увеличением длительности выдержки твердость металла шва и ЗТВ в закаленном состоянии снижается. Коэффициент вариации, характеризующий степень однородности твердости, а следовательно, и степень гомогенизации аустенита по углероду, оказывается наименьшим при закалке с температур 900 и 950 С. [37]
Скорость нагрева образца при имитации высокотемпературного участка сварного соединения была равна 150 С / с. Исследования, проведенные в работе [86], показали, что типичное для сварки влияния роста зерна и неполноты гомогенизации аустенита на устойчивость его при непрерывном охлаждении особенно резко проявляется при однопроходной сварке листов толщиной 10 - 20 мм или наплавке валиков на эти листы при относительно высоких погонных энергиях Дуги ( 5 - 10 ккал / см и выше), что соответствует скорости нагрева 150 - 250 С / с. [38]
В работе [73] были проанализированы два подхода к обеспечению равнопрочности сварных соединений. Первый основан на снижении значений w p за счет легирования, изменения структурного состава сталей, повышения степени гомогенизации аустенита. Второй основан на повышении w до w Kf посредством принудительного сопутствующего охлаждения. [39]
В структуре металла, нагретого несколько ниже температуры А с: 3, содержание аустенита значительно больше, и он более однороден по составу. С увеличением выдержки до 6 ч при tmax 840 С возрастает степень гомогенизации аустенита по содержанию углерода, а при дальнейшей выдержке - и по распределению легирующих элементов ( Сг и Мо), с чем связано наблюдаемое возрастание твердости металла. [40]
![]() |
Схема сварочного термического цикла многослойной сварки в ЗТВ. [41] |
Этот подход использован в инженерном программном комплексе Свариваемость легированных сталей, разработанном в МГТУ им. Использование более широкого банка термокинетических диаграмм ( ТКД) распада аустенита, полученных применительно к термообработке ( Т - In t - структура), не всегда позволяет получить достоверную информацию для условий сварки. Во-первых, эти диаграммы построены для условий нагрева до температур 1000 С, при которых степень гомогенизации аустенита и размер аустенитного зерна отличаются от этих параметров для ОШЗ сварных соединений. В связи с этим значения критических скоростей охлаждения на диаграммах АРА смещены в сторону меньших значений по сравнению с ТКД. Во-вторых, весьма трудно точно наложить кривые сварочных термических циклов на ТКД и связать параметры диаграмм с параметрами циклов. [42]
Такой эксперимент подтверждает, что на больших скоростях резания высокая твердость прирезцового слоя стружки обусловлена закалкой контактных слоев при быстром охлаждении в момент прекращения резания. Следовательно, в части прирезцового слоя успело произойти аллотропическое превращение oc - Fe в f - Fe и в 7 - Fe частично растворились карбиды перлита. Можно полагать, что на расстоянии 5 - 10 мк от передней поверхности карбиды успели раствориться и частично завершилась фаза гомогенизации аустенита. Что касается верхних слоев, где на микрошлифе еще замечаются прожилки тонких слоев феррита, то там гомогенизация аустанита не успела произойти и после закалки получена неоднородная структура. [43]
При сварке стали толщиной до 10 мм суммарная длительность t t не превышает 20 сек. Зерно аустенита заметно вырастает, но степень гомогенизации аустенита мала, особенно в сталях, легированных сильными карбидообразующими элементами. При автоматической сварке под флюсом в связи с увеличением общей длительности t t до 300 сек, значительно увеличивается размер зерна, но одновременно достигается более высокая степень гомогенизации аустенита. [44]
Растворение цементита в аустените происходит медленнее роста аустенитных зерен. На растворение цементита требуется дополнительное время. Получающийся в результате аустенйт неоднороден по составу, так как в цементите концентрация углерода выше, чем в феррите. Для гомогенизации аустенита нужен отжиг при высоких температурах. [45]