Металловедение сварки стали и сплавов титана

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Металловедение сварки стали и сплавов титана

сложной и неодинаковой по своему характеру при различных скоростях охлаждения. Это может быть обусловлено рядом причин: изменением количества бейнита, который при анализе было трудно отделить от перлитных составляющих; увеличением неоднородности аустенита по углероду (очень мелкие зерна соответствовали Гтах от 1050° до Ас„)
...
Рис. 84. Общее количество перлита и бейнита в стали 45 в зависимости от удельной поверхности зерен при различных скоростях охлаждения W0
...
Полученные нами данные согласуются с результатами исследований И. П. Липилина [184], которому удалось показать, что продолжительность полураспада аустенита в изотермических условиях является линейной функцией протяженности границ зерен (на единице площади шлифа).
...
Так как удельная поверхность зерна изменяется в зависимости от его диаметра по закону гиперболы, то при уменьшении диаметра ниже некоторой определенной величины (0,1—0,05 мм)
...
сложной и неодинаковой по своему характеру при различных скоростях охлаждения. Это может быть обусловлено рядом причин: изменением количества бейнита, который при анализе было трудно отделить от перлитных составляющих; увеличением неоднородности аустенита по углероду (очень мелкие зерна соответствовали Г_тах от 1050° до
...
нагрева в печи до 900, 1100 и 1300°. На рис. 87 эти данные представлены в виде структурной диаграммы, которая показывает, что количество мартенсита резко возрастает с повышением температуры аустенизации с 900 до 1100°. При дальнейшем повышении температуры (1300°) содержание мартенсита изменяется мало, так как, по-видимому, «критический» размер зерна был достигнут при 1100°.
...
Таким образом, в стали без энергичных карбидообразующих элементов даже при сравнительно малой длительности процесса гомогенизации аустенита (в области температур нагрева выше 1000—1100°) решающее влияние на устойчивость аустенита при последующем охлаждении оказывает размер зерна. При «критическом» размере зерна количество мартенсита достигает значения, близкого к максимальному для данной скорости охлаждения. Дальнейшее увеличение размера зерна не вызывает заметного повышения содержания мартенсита. Характерно, что в околошовной зоне, нагреваемой до Ттх
...
Влияние неполноты гомогенизации на устойчивость аустенита в зоне полной перекристаллизации особенно велико, когда структура стали обладает значительной исходной неоднородностью (литая структура, наличие дендритной неоднородности в кованой или катаной стали и т. п.). Влияние исходной структуры было рассмотрено автором и Б. А. Смирновым на примере стали 23Г двух плавок с одинаковым содержанием углерода, одна из которых исследовалась в прокатанном состоянии после закалки с 870° в воду и отпуска при 600° (листы толщиной 6 и 16 мм),
...
нагрева в печи до 900, 1100 и 1300°. На рис. 87 эти данные представлены в виде структурной диаграммы, которая показывает, что количество мартенсита резко возрастает с повышением температуры аустенизации с 900 до 1100°. При дальнейшем повышении температуры (1300°) содержание мартенсита изменяется мало, так как, по-видимому, «критический» размер зерна был достигнут при 1100°.
...
существенно улучшена. Недостаточная гомогенизация аустенита выражается в том, что при любых скоростях охлаждения в структуре сохраняются участки феррита. Такая неоднородная структура приводит к пониженным механическим свойствам; например, при скоростях охлаждения 20—600 град!сек прочность литой стали на 15%, а пластичность на 50% ниже, чем у прокатанной.
...
Таким образом, в сталях без энергичных карбидообразующих элементов повышение устойчивости аустенита при сварке обусловлено ростом
...
существенно улучшена. Недостаточная гомогенизация аустенита выражается в том, что при любых скоростях охлаждения в структуре сохраняются участки феррита. Такая неоднородная структура приводит к пониженным механическим свойствам; например, при скоростях охлаждения 20—600
...
а бейнита больше, чем при термообработке, что связано с неполнотой гомогенизации аустенита. По мере уменьшения скорости охлаждения (увеличение длительности t")' относительное снижение устойчивости аустенита делается все менее и менее заметным. При некоторых достаточно малых скоростях (И70 = 4 -j- 1,5 град/сек),
...
а бейнита больше, чем при термообработке, что связано с неполнотой гомогенизации аустенита. По мере уменьшения скорости охлаждения (увеличение длительности t")' относительное снижение устойчивости аустенита делается все менее и менее заметным. При некоторых достаточно малых скоростях (И⁷₀ = 4 -j- 1,5
...
Влияние скорости нагрева при сварке и длительности последующей выдержки в печи при 900° (см. цикл Б на рис. 47, Б)
...
сплошные линии — сварка при Ттах = 1350° и V = Ь—7 сек; штриховые линии — термообработка при Т = 1050" и ( = 10 мин по данным [102]
...
Рис. 94. Типы диаграмм анизотермического превращения аустенита исследованных сталей в околошовной зоне при сварке (условия нагрева — см. рис. 17). Основные характеристические параметры этих диаграмм, а также структурных диаграмм сведены в табл. 22
...
В соседних с околошовной зоной участках зоны полной перекристаллизации у сталей с сильными карбидообразующими элементами, так же
...
Характеристические параметры диаграмм анизотермического превращения аустенита исследованных сталей в околошовной зоне при непрерывном охлаждении в условиях термических циклов однопроходной сварки (к рис. 94)
...
0.1 Z U 681,0 I h 6810 2 U В810^г 2 it 6810³ Z k 6810'' Охлаждение t от fl_Cj, сен
...
§ 3. Влияние пластической деформации аустенита на кинетику мартенситного превращения при сварке, термической и термомеханической обработке
...
В сплавах пластическая деформация может, кроме того, вызывать химическую неоднородность и тем самым повышать температуры начала не только мартенситного, но и промежуточного превращения, а также инициировать и ускорять последнее. Таким образом, в сталях пластическая деформация может способствовать превращению аустенита посредством двух основных механизмов:
...
ускорение процесса развития химической неоднородности по углероду благодаря интенсификации диффузии вследствие возрастания роли поверхностной диффузии по отношению к объемной (имеется в виду диффузия по полосам скольжения, границам субзерен, блоков и по скоплениям дислокаций), а также за счет сегрегации углерода на этих границах раздела и дефектах.
...
его устойчивость. При дилатометрических испытаниях образцы
...
скорость этого превращения зависит от степени неоднородности распределения углерода и от скорости диффузии его в аустените. При малой пластической деформации бейнитное превращение активизируется, по-видимому, в основном за счет ускорения диффузии углерода, т. е. более быстрого перемещения его к местам возникновения зародышей цементита, а также, возможно, и вследствие увеличения скорости зарождения цементитиой фазы. Как будет показано в § 4 гл. V, для того чтобы пластическая деформация могла оказать заметное влияние на неоднородность аустенита за счет сегрегации углерода, необходимо создать относительно высокую плотность дислокаций, т. е. подвергнуть аустенит достаточно большой деформации, так как углерод обладает малой способностью к сегрегации в аустените.
...
Влияние пластической деформации, создаваемой при различных температурах в интервале относительной устойчивости аустенита и ниже Тя
...
Наибольшее количество мартенсита за счет деформации образуется при ТХ=ТЯИ
...
Малые е, еще не приводящие к образованию мартенсита в процессе деформирования в интервале T„„— Т0,
...
скорость этого превращения зависит от степени неоднородности распределения углерода и от скорости диффузии его в аустените. При малой пластической деформации бейнитное превращение активизируется, по-видимому, в основном за счет ускорения диффузии углерода, т. е. более быстрого перемещения его к местам возникновения зародышей цементита, а также, возможно, и вследствие увеличения скорости зарождения цементитиой фазы. Как будет показано в § 4 гл. V, для того чтобы пластическая деформация могла оказать заметное влияние на неоднородность аустенита за счет сегрегации углерода, необходимо создать относительно высокую плотность дислокаций, т. е. подвергнуть аустенит достаточно большой деформации, так как углерод обладает малой способностью к сегрегации в аустените.
...
Более высокие е, как приводящие, так и не приводящие к мартенсит-яому превращению при Тл,
...
Пластическая деформация оказывает на объемную скорость превращения более резкое влияние, чем на общее количество мартенсита. Однако как при малых, так и при больших е она не влияет на общий характер кривой изменения объемной скорости превращения в зависимости от степени переохлаждения, поскольку мартенситное превращение является процессом термическим. Абсолютные же величины скоростей, а также температура, которой соответствует максимальная скорость, значительно изменяются. При малых е, активизирующих превращение, объемная скорость возрастает наиболее резко при малых и средних степенях переохлаждения. При больших е, тормозящих превращение, объемная скорость снижается, что заметно при средних и особенно при больших степенях переохлаждения, так как стабилизирующий эффект предварительной деформации складывается со стабилизирующим эффектом фазового наклепа. Максимум скорости превращения всегда смещается в область более высоких температур (ближе к Тя
...
Об активизирующем или тормозящем влиянии предварительной пластической деформации на мартенситное превращение при последующем охлаждении судить по характеру изменения „ можно с достоверностью в
...
Приведенные данные свидетельствуют о сложном, двойственном характере влияния пластической деформации аустенита на кинетику мартенситного превращения. Как указывалось выше, это обусловлено определенными изменениями тонкой кристаллической структуры аустенита, которые различаются по типу нарушений кристаллического строения и оказывают противоположное влияние на образование мартенситных кристаллов.
...
При малых степенях деформации е изменения структуры аустенита связаны в основном с поворотом зерен друг относительно друга и возникновением внутри них отдельных полос скольжения. При этом могут развиваться и процессы дробления тонкой структуры (образование субзерен и измельчение блоков мозаичной структуры, например, за счет полигонизации), однако, по-видимому, не так интенсивно, как при высоких степенях деформации. Как показано Г. В. Курдюмовым с сотрудниками [40], в зависимости от степени холодной пластической деформации разнообразных двойных сплавов железа размеры блоков (области когерентного рассеяния) изменяются от (8-7
...
Более высокие е, как приводящие, так и не приводящие к мартенсит-яому превращению при
...
нем случае можно добиться наиболее высоких степеней измельчения блочной структуры (до 1,5 • 10~6 см).
...
При малых е в аустените образуются готовые габитусные плоскости мартенситных зародышей и увеличивается число микрообъемов, которые испытывают неоднородную упругую деформацию и оказываются подготовленными к сдвигу при последующем охлаждении. В результате этого зарождение мартенситных кристаллов облегчается и превращение активизируется. Наблюдаемое при этом некоторое уменьшение размеров мартенситных кристаллов обусловливается, по-видимому, не только ограничением возможности их роста из-за наличия препятствий в виде полос скольжения и границ субзерен, но в существенной мере и резким увеличением числа мест одновременного легкого зарождения кристаллов.
...
В отсутствие предварительного воздействия малой пластической деформации возникновение в аустените упругодеформированных объемов также имеет место, однако ниже Ти. а,
...
При больших степенях деформации аустенита происходит непрерывное увеличение числа полос скольжения. Дислокации, составляющие скопления на одних полосах, взаимодействуют с такими же дефектами решетки в местах пересечения с другими полосами скольжения и образуют мелкую сетку субзерен. В пределах субзерен также идет дробление {например, за счет полигонизации), сопровождающееся релаксацией упругих искажений второго рода (пиков микронапряжений), устойчивость которых оказывается тем ниже, чем выше степень деформации и температура.
...
Измельчение субзерен — фрагментов и расположенных внутри них блоков сопровождается существенным увеличением углов разориенти-ровки и нарушением когерентности решетки у поверхностей раздела. Одновременно с увеличением степени деформации аустенита интенсифицируется блокировка примесными атомами и вакансиями всех этих поверхностей раздела, а также скоплений дислокаций внутри блоков. В подобных условиях даже границы блоков не только не должны являться дополнительными местами образования мартенситных кристаллов, но и могут служить препятствиями при росте зародышей (возникающих внутри блоков) по крайней мере на стадии достижения ими критических размеров. Что же касается отдельных дислокаций и их скоплений внутри блоков, то их роль в качестве готовых зародышевых центров мартенситных кристаллов определяется степенью развития процесса термической стабилизации аустенита. Повышение температуры деформации (до известного предела, определяемого устойчивостью «облаков» Коттрелла) и снижение последующей скорости охлаждения способствуют блокированию дислокаций за счет диффузии примесных атомов и уменьшают вероятность образования мартенситных кристаллов в этих местах. Для зарождения кристаллов становятся необходимыми сдвиги в других свободных от закрепленных дислокаций участках объемов блоков.
...
Существенно отметить, что при больших степенях деформации размеры мартенситных кристаллов находятся в четком пропорциональном соответствии с размерами блоков. По-видимому, это обусловлено тем, что с измельчением блоков и увеличением углов их разориентировки свободная
...
нем случае можно добиться наиболее высоких степеней измельчения блочной структуры (до 1,5 • 10~6 см).
...
При малых е в аустените образуются готовые габитусные плоскости мартенситных зародышей и увеличивается число микрообъемов, которые испытывают неоднородную упругую деформацию и оказываются подготовленными к сдвигу при последующем охлаждении. В результате этого зарождение мартенситных кристаллов облегчается и превращение активизируется. Наблюдаемое при этом некоторое уменьшение размеров мартенситных кристаллов обусловливается, по-видимому, не только ограничением возможности их роста из-за наличия препятствий в виде полос скольжения и границ субзерен, но в существенной мере и резким увеличением числа мест одновременного легкого зарождения кристаллов.
...
В отсутствие предварительного воздействия малой пластической деформации возникновение в аустените упругодеформированных объемов также имеет место, однако ниже Ти. а,
...
нем случае можно добиться наиболее высоких степеней измельчения блочной структуры (до 1
...
длина роста одновременно зарождающихся кристаллов мартенсита уменьшается не только в результате препятствий со стороны границ субзерен или фрагментов (полос скольжения), но и вследствие столкновения друг с другом самих мартенситных кристаллов, которые в этом случае растут в более разориентированных направлениях. Измельчение тонкой структуры аустенита при средних и высоких е является одним нз решающих факторов, приводящих к резкому упрочнению мартенсита при термомеханической обработке. Образовавшиеся при деформации дефекты в аустените не просто наследуются (переходят) в мартенсит,
...
Как уже указывалось выше, подавляющее большинство литературных данных о влиянии пластической деформации на кинетику мартен
...
Рис. 97. Термические циклы при изучении влияния пластической деформации аустенита при непрерывном охлаждении на температуру начала мартенситного превращения с помощью вакуумного микроскопа ИМЕТ-ВМД. Точками указаны пределы изменения температуры деформации
...
ниже комнатной температуры. Все же исследованные нами стали имеют температуру начала мартенситного превращения 7\(. н зна
...
чительно более высокую (в зависимости от состава 460— 240°). В связи с этим представляет принципиальный интерес проверить влияние пластической деформации аустенита на положение мартенситной точки Тжп
...
длина роста одновременно зарождающихся кристаллов мартенсита уменьшается не только в результате препятствий со стороны границ субзерен или фрагментов (полос скольжения), но и вследствие столкновения друг с другом самих мартенситных кристаллов, которые в этом случае растут в более разориентированных направлениях. Измельчение тонкой структуры аустенита при средних и высоких е является одним нз решающих факторов, приводящих к резкому упрочнению мартенсита при термомеханической обработке. Образовавшиеся при деформации дефекты в аустените не просто наследуются (переходят) в мартенсит,
...
Степень деформации как по относительному сужению образца в поперечном сечении, так и по относительному удлинению е8, определяемому на условной длине 2 мм,
...
примера па рис. 98 приведена зависимость между напряжением о и величиной относительного удлинения es для стали 15Х12НМВФА.
...
Следует особо отметить, что определение Гм. н по появлению первых игл мартенсита на поверхности полированного образца принципиально должно давать немного завышенные значения Т1Л_
...
Наблюдение за процессом мартенситного превращения позволяет составить общее представление о влиянии предварительной пластической деформации на структуру аустенита и кинетику его последующего мартенситного превращения.
...
в пределах которой обеспечивался равномерный нагрев. Расстояние между центрами отпечатков измеряли до
...
Рис. 99. Структура мартенсита стали ЭИ-962А после нагрева и охлаждения образцов в камере вакуумного микроскопа по циклам рис. 97 (Х300):
...
а — без деформации аустенита; б — с деформацией на 5" 0 (по удлинению на базе 2 мм) при 400°; в — то же, на 12,5%; г — то же, на 20»/0
...
Рис. 99. Структура мартенсита стали ЭИ-962А после нагрева и охлаждения образцов в камере вакуумного микроскопа по циклам рис. 97 (Х300):
...
а — без деформации аустенита; б — с деформацией на 5" 0 (по удлинению на базе 2 мм) при 400°; в — то же, на 12,5%; г — то же, на 20»/0
...
Рис. 99. Структура мартенсита стали ЭИ-962А после нагрева и охлаждения образцов в камере вакуумного микроскопа по циклам рис. 97 (Х300):
...
а — без деформации аустенита; б — с деформацией на 5" 0 (по удлинению на базе 2 мм) при 400°; в — то же, на 12,5%; г — то же, на 20»/0
...
Рис. 99. Структура мартенсита стали ЭИ-962А после нагрева и охлаждения образцов в камере вакуумного микроскопа по циклам рис. 97 (Х300):
...
а — без деформации аустенита; б — с деформацией на 5" 0 (по удлинению на базе 2 мм) при 400°; в — то же, на 12,5%; г — то же, на 20»/0
...
Рис. 99. Структура мартенсита стали ЭИ-962А после нагрева и охлаждения образцов в камере вакуумного микроскопа по циклам рис. 97 (Х300):
...
а — без деформации аустенита; б — с деформацией на 5" 0 (по удлинению на базе 2 мм) при 400°; в — то же, на 12,5%; г — то же, на 20»/0
...
Рис. 99. Структура мартенсита стали ЭИ-962А после нагрева и охлаждения образцов в камере вакуумного микроскопа по циклам рис. 97 (Х300):
...
ванием мартенсита. Следует отметить, что количество игл мартенсита в этом случае очень невелико и период массового превращения почти не заметен, а само превращение растянуто во времени (и, следовательно, по температуре) и протекает вяло. Более объективные данные о кинетике превращения дают дилатометри-
...
ческие измерения поперечных деформаций. Они выявили точно такой же характер изменения Гм н и Тж
...
ванием мартенсита. Следует отметить, что количество игл мартенсита в этом случае очень невелико и период массового превращения почти не заметен, а само превращение растянуто во времени (и, следовательно, по температуре) и протекает вяло. Более объективные данные о кинетике превращения дают дилатометри-
...
степени растворения устойчивых карбидов и гомогенизации аустенита,. в результате чего средняя концентрация углерода в нем ниже, чем для условий нижней кривой. Уменьшение содержания углерода в твердом растворе приводит к повышению Гм.,,. Подобное объяснение разброса опытных данных по Ты
...
У сталей 43ХЗСНМФА и 35ХЗНЗМ изменение Гм „ изучено в зависимости от еф
...
Влияние пластической деформации на устойчивость аустенита при температурах бейнитного превращения в условиях сварки, изотермической закалки и низкотемпературной термомеханической обработки
...
В сталях с относительно невысокой устойчивостью аустенита пластическая деформация в температурном интервале Т0—Тмп
...
С этой целью автором была предпринята попытка количественно оценить процесс сегрегации углерода в аустените в зависимости от плотности дислокаций, расположенных в полосах скольжения, по границам блоков и субзерен и в виде отдельных скоплений.
...
Для простоты расчета модель тонкой структуры аустенита была схематизирована в виде равномерной сетки дислокаций, образующих границы блоков, причем все дислокации были отнесены к этим границам.
...
Условность этой схемы заключается в том, что пластическая деформация не всегда должна приводить к образованию блоков в аустените, так как ниже определенных невысоких температур или при достаточно быстром охлаждении развитие процесса полигонизации исключается.
...
степени растворения устойчивых карбидов и гомогенизации аустенита,. в результате чего средняя концентрация углерода в нем ниже, чем для условий нижней кривой. Уменьшение содержания углерода в твердом растворе приводит к повышению Г_м.,,. Подобное объяснение разброса опытных данных по
...
Для легирующих элементов и примесей, обладающих высокой способностью к сегрегации, например углерод, азот и кислород в феррите, величина и
...
Для того чтобы применить уравнение (1), необходимо его правую часть умножить на число дислокаций N,
...
Рис. 102. Изменение отношения между предельной концентрацией углерода по границам и внутри блоков аустенита Сд/С (а) и отношения между предельной концентрацией внутри блоков и' средней концентрацией углерода в стали С/С(.р (б) в зависимости от температуры при различных значениях и, р и
...
1 — термическая обработка (изотермическая выдержка переохлажденного аустенита), р = 2 ■ 10'° см/см4, В = 1 • 10-s см; 2 — низкотемпературная термомеханическая обработка (изотермическая выдержка переохлажденного аустенита после деформации на 1D—20°/„), р = 1-10" см/см1, В = 5 • Ю-0 см; 3 — то же, после деформации на -807ОР р = 3 ■ 10" cm
...
линейной задачи диффузии растворенного элемента к плоской границе из примыкающего к ней бесконечного объема [50]
...
линейной задачи диффузии растворенного элемента к плоской границе из примыкающего к ней бесконечного объема
...
Рис. 106. Микроструктура образцов стали 43ХЗСНМФА (Х500), показывающая влияние пластической деформации на длительность изотермической выдержки до начала
...
Рис. 106. Микроструктура образцов стали 43ХЗСНМФА (Х500), показывающая влияние пластической деформации на длительность изотермической выдержки до начала
...
температуре 400° только тогда, когда концентрация углерода в неискаженных участках аустенита понизится до С=0,13%. Исходя из этого условия, можно рассчитать отношение 67СР=0,13/0,44=0,296 и по нему с помощью рис. 102 для р=2 • 1010 см/см3
...
Рис. 107. Влияние длительности выдержки при 400° переохлажденного аустенита после деформации при этой же температуре на е8 = 13 -г 15% (сплошные линии)
...
температуре 400° только тогда, когда концентрация углерода в неискаженных участках аустенита понизится до С=0,13%. Исходя из этого условия, можно рассчитать отношение 67С_Р=0,13/0,44=0,296 и по нему с помощью рис. 102 для р=2 • 10¹⁰
...
Рассчитанное по этому уравнению значение длительности до начала превращения (21 сек)
...
Влияние пластической деформации на устойчивость аустенита при непрерывном охлаждении пока не поддается количественной оценке расчетным путем. Поэтому этот вопрос был изучен экспериментально. Образцы рис. 21, а
...
Это исследование показало, что в сталях с низкой (20ХГС) и средней (35ХГСА) устойчивостью аустенита пластическая деформация инициирует бейнитное превращение, когда скорости охлаждения относительно невелики и лишь немного превышают критическую скорость закалки W2
...
В стали 15Х12НМВФА, обладающей высокой устойчивостью аустенита, даже при относительно медленном охлаждении (14—15 град/сек)
...
Подводя итог экспериментальным и теоретическим исследованиям влияния пластической деформации на устойчивость аустенита в температурной области бейнитного превращения, а также на кинетику мартенситного превращения, можно сделать следующие важные выводы.
...
Рассчитанное по этому уравнению значение длительности до начала превращения (21
...
Влияние температуры и степени деформации в процессе непрерывного охлаждения с различными скоростями на твердость и структуру сталей 20ХГС, 35ХГС и 15Х12НМВФА
...
Весьма убедительное доказательство того, что сегрегация углерода на дислокациях всегда должна предшествовать образованию зародышей новых фаз, способных к росту, можно получить из сравнения имеющихся данных о снижении свободной энергии системы Fe—С при 400—500° для эвтектоидной углеродистой стали при выделении цементита ( ~ 0,04— 0,05 эв
...
По данным исследований Г. В. Курдюмова и О. П. Максимовой [199, 200] и А. П. Гуляева [101, 202] известно, что когда превращение аустенита в мартенсит протекает в
...
объяснение такому важному факту, как образование мартенсита с огромной скоростью при температурах вблизи абсолютного нуля, при которых тепловая подвижность атомов весьма мала. Для объяснения этого факта с позиций термодинамической теории оказывается необходимым прибегать к квантовой теории.
...
Одновременно А. П. Гуляев [202] показал, что когда превращение происходит при относительно высоких положительных температурах, наблюдается обратная закономерность, т. е. снижение степени мартенситного превращения при малых скоростях охлаждения. Это объясняют
...
объяснение такому важному факту, как образование мартенсита с огромной скоростью при температурах вблизи абсолютного нуля, при которых тепловая подвижность атомов весьма мала. Для объяснения этого факта с позиций термодинамической теории оказывается необходимым прибегать к квантовой теории.
...
и второй фактор — фазовый наклеп аустенита вследствие предшествующего бейнитного превращения. При этом в случае небольшого количества бейнита (10% при ^„='14 град/сек)
...
Активизирующее влияние фазового наклепа аустенита при малом количестве бейнита подобно активизирующему эффекту малой пластической деформации аустенита или эффекту автокаталитического действия фазового наклепа в процессе самого мартенситного превращения на ранних его стадиях. Однако следует указать, что в сталях типа ХВГ, ШХ15 и 9X2 с высоким содержанием углерода (до 1%) этот эффект может иметь место и в отсутствие бейнитного превращения. А. П. Гуляев объяснил это тем, что стабилизация аустенита начинает резко проявляться ниже определенных температур, когда автокаталитический эффект мартенситного превращения ослабевает [202].
...
Важно отметить, что резкое падение пластичности стали в процессе непрерывного охлаждения начинается при температурах, когда количество еще не превращенного аустенита становится примерно меньше 50% (см, пунктирные кривые на рис. 108). Выше этой температуры сталь сохраняет высокую пластичность (сужение > 50%).
...
Чем меньше скорость охлаждения, тем в более широком интервале температур сохраняется высокая способность стали к пластической деформации (см. также рис. 22). Возрастает также и время, в течение которого может происходить релаксация напряжений первого и второго рода за счет деформации аустенита.
...
Требования к условиям построения диаграмм анизотермического превращения аустенита с целью их использования для выбора технологии и режимов сварки перлитных сталей
...
Основным параметром термического цикла околошовной зоны, по которому рассчитывают режимы сварки сталей перлитного класса, является скорость охлаждения W0. Расчет W0 при .сварке плавлением ведется для точек на оси шва, где она примерно на 10% выше, чем для околошовной зоны. Благодаря этому при определении погонной энергии источника теплоты по заданной скорости охлаждения обеспечивается некоторый запас в отношении предупреждения чрезмерных закалочных явлений. В зависимости от химического состава, назначения, условий производства и эксплуатации закаливающихся перлитных сталей оптимальную технологию и режимы их сварки устанавливают по скорости охлаждения или по некоторому диапазону ее значений, в котором можно прежде всего обеспечить требуемые структуру и свойства металла в околошовной зоне при условии безопасности в отношении образования холодных трещин.
...
Если сталь по каким-либо причинам не может быть подвергнута отпуску после сварки (вообще или по истечении требуемого по технологии промежутка времени после ее окончания), то обычно наиболее благоприятное сочетание механических свойств (пластичность, вязкость и прочность)
...
и второй фактор — фазовый наклеп аустенита вследствие предшествующего бейнитного превращения. При этом в случае небольшого количества бейнита (10% при ^„='14
...
•с достаточно высокой сопротивляемостью образованию холодных трещин обеспечивается при невысоком содержании мартенсита в структуре стали, обычно не более 30%, а в некоторых случаях — до 50—60% в зависимости от жесткости сварных соединений [100, 117, 118, 124].
...
Поэтому при использовании диаграмм анизотермического превращения аустенита для обоснования и выбора режимов сварки необходимо, чтобы они позволяли достаточно точно определять скорости охлаждения, при которых в структуре стали образуется требуемое или допустимое содержание мартенсита и других структурных составляющих.
...
Как было показано в § 2 гл. V, в сталях, не содержащих энергичных карбидообразующих элементов, устойчивость аустенита в околошовной зоне повышается так резко, что применение для выбора режимов сварки диаграмм анизотермического превращения, построенных для условий термообработки как с низкой, так и с высокой температурой аустенизации, практически исключено. В сталях с карбидообразующими элементами разница в устойчивости аустенита при сварке и термообработке несколько меньше, однако ошибки при определении скорости охлаждения также выходят за допустимые пределы точности. Лишь у отдельных сталей этого типа (например, 12ХН2) при более высоких температурах аустенизации (1050°) при термообработке устойчивость аустенита может быть даже немного выше, чем при сварке. В этих случаях, и только после тщательной проверки, можно использовать такие диаграммы для ориентировочных расчетов.
...
Один из способов легкого установления пригодности для целей сварки диаграмм анизотермического превращения, полученных для условий термообработки, может быть основан на построении структурных диаграмм по методике ИМЕТ-1 и сравнении их с данными этих диаграмм превращения по структуре и твердости конечных продуктов.
...
Структурная диаграмма ИМЕТ-1 позволяет выбирать скорость охлаждения при однопроходной сварке и наплавке, а также при многослойной сварке длинными участками. По скорости охлаждения, в частности, можно установить температуру общего предварительного подогрева изделия. Однако для обоснованного выбора таких параметров технологии, как температура и длительность сопутствующего подогрева при однопроходной сварке, температура охлаждения и длина участка при многослойной сварке короткими участками и т. д., необходимо располагать непосредственно диаграммой анизотермического превращения, построенной для условий сварки.
...
Для того чтобы обеспечить характерную для сварки высокую устойчивость аустенита, нами при построении диаграмм анизотермического превращения в качестве стандартных были выбраны также условия нагрева (Ws
...
В связи с этим важно проанализировать возможность применения таких диаграмм анизотермического превращения для расчета режимов сварки стыковых соединений стали малой и большой толщины (т. е. при более жестких и мягких режимах), а также соединений других типов.
...
На рис. 109 и 110 показаны структурные диаграммы для сталей 45 и 40Х, резко отличающихся по устойчивости аустенита при сварке. Кривые, указывающие количество отдельных структурных составляющих, проведены по данным анализа микроструктуры дилатометрических образцов и образцов ИМЕТ-1. Кроме того, на графике нанесены в виде отдельных точек данные, полученные при анализе структуры околошовной зоны реальных сварных соединений образцов различных проб (валиковой, CTS и крестовой). Разброс этих точек относительно кривых обусловлен
...
•с достаточно высокой сопротивляемостью образованию холодных трещин обеспечивается при невысоком содержании мартенсита в структуре стали, обычно не более 30%, а в некоторых случаях — до 50—60% в зависимости от жесткости сварных соединений [100, 117, 118, 124].
...
Поэтому при использовании диаграмм анизотермического превращения аустенита для обоснования и выбора режимов сварки необходимо, чтобы они позволяли достаточно точно определять скорости охлаждения, при которых в структуре стали образуется требуемое или допустимое содержание мартенсита и других структурных составляющих.
...
Как было показано в § 2 гл. V, в сталях, не содержащих энергичных карбидообразующих элементов, устойчивость аустенита в околошовной зоне повышается так резко, что применение для выбора режимов сварки диаграмм анизотермического превращения, построенных для условий термообработки как с низкой, так и с высокой температурой аустенизации, практически исключено. В сталях с карбидообразующими элементами разница в устойчивости аустенита при сварке и термообработке несколько меньше, однако ошибки при определении скорости охлаждения также выходят за допустимые пределы точности. Лишь у отдельных сталей этого типа (например, 12ХН2) при более высоких температурах аустенизации (1050°) при термообработке устойчивость аустенита может быть даже немного выше, чем при сварке. В этих случаях, и только после тщательной проверки, можно использовать такие диаграммы для ориентировочных расчетов.
...
•с достаточно высокой сопротивляемостью образованию холодных трещин обеспечивается при невысоком содержании мартенсита в структуре стали, обычно не более 30%, а в некоторых случаях — до 50—60% в зависимости от жесткости сварных соединений [100, 117, 118, 124].
...
Параметры термических циклов, характеризующие стадию нагрева дилатометрических образцов и образцов ИМЕТ-1, изменяются в следующих достаточно узких общих пределах: И/н=300 -7-
...
перекристаллизации при сварке (схема): / — технический титан (BT1 и ИМША), а-сплавы <с 3,7% Al, BT5, BT5-1), низколегированные и +
...
Рис. 110. Типы диаграмм анизотермического превращения сплавов титана в зоне полной
...

Сварные базовые детали станков и машин. Обзор
Руководство по пайке металлов
Газовая сварка и резка металлов
Металловедение сварки стали и сплавов титана
Справочник по сварке и склеиванию пластмасс
Контактная сварка. В помощь рабочему-сварщику
Справочник молодого электросварщика по ручной сварке: Справ, пособие для средних ПТУ

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Металловедение сварки стали и сплавов титана