кристаллизации способны повышение температуры и определенная степень деформации. Сама рекристаллизация в момент ее протекания ускоряет диффузионную подвижность атомов.

Влияние диффузионной подвижности атомов примесей на изменение химической неоднородности в сварном соединении сводится к диффузионному выравниванию при нагреве неравномерно распределившихся при кристаллизации сварочной ванны примесей. При этом имеет значение как коэффициент диффузии примеси в основе — растворителе при данной температуре, так и взаимовлияние на диффузию содержащихся в сплаве элементов. Рассматривая общие закономерности диффузии, следует отметить роль деформации. Упругая деформация при растяжении, изменяя межатомные расстояния, ускоряет диффузию. Считают, что и пластическая деформация, изменяя плотность несовершенств кристаллического строения, влияет на диффузионную подвижность растворенных атомов.

5. СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СТАЛЯХ ПРИ СВАРКЕ

Механические, технологические и служебные свойства сталей и сварных соединений определяются структурой, которая является гетерофазной системой. Сварка сталей связана с нагревом и охлаждением металла, которые предопределяют особенности протекания структурно-фазовых превращений, наличие градиента температур и напряжений. Для целенаправленного воздействия на структуру необходимо знать закономерности ее образования.

Среди основных химических элементов, оказывающих определяющее влияние на процессы структурообразования в сталях при сварке и термообработке, следует выделить углерод, поэтому сталь рассматривают прежде всего как сплав железа с углеродом. Диаграмма стабильного состояния системы Fe—С и соответствующее ей строение зоны термического сварного соединения показаны на рис. 5.1.

В системе сплавов Fe—Fe3C имеются следующие фазы: жидкий раствор Ж углерода в железе (при растворении цементит диссоциирует на Fe и С); аустенит — твердый раствор углерода в Y-Fe; феррит — твердый раствор углерода в a-Fe; цементит Ц — химическое соединение углерода с железом — карбид железа Fe3C и другие карбиды (К). Кроме цементита в определенных условиях охлаждения или нагрева в высокоуглеродистых сплавах вместо цементита либо* наряду с ним может присутствовать графит Г — свободный углерод. В высокотемпературной области возможно существование б-Fe.,

Кроме перечисленных растворов и химического соединения в сплавах имеются механические смеси. В области высоких концентраций углерода образуется эвтектика — ледебурит Л (при кристаллизации из жидкого состояния) и эвтектоид — перлит П (при вторичной кристаллизации).

Различают первичный цементит Дъ выделяющийся при кристаллизации из жидкого состояния, вторичный цементит Цг, выделяющийся при вторичной кристаллизации в твердом состоянии, и третичный цементит Дз, выделяющийся при распаде пересыщенного a-твердого раствора.

Процессы растворения и выделения примесей и легирующих элементов зависят от типа и параметра решетки растворителя. Низкотемпературная модификация — a-Fe с ОЦК решеткой существует при температуре до 911 СС. Параметр решетки a-Fe