рода в поле напряжений, возникающих при реализации мартенситного механизма превращения аустенита.

Результатом влияния таких легирующих химических элементов, как Мп, Сг, №, Б!, является смещение температурной области промежуточного превращения в область более низких температур, при которых резко замедляется диффузионная подвижность углерода. В связи с этим содержание углерода в а-фазе возрастает. Впоследствии углерод отводится на образование карбидов.

Упругопластическое деформирование аустенита стимулирует бейнитное превращение, повышая дисперсность элементов, характеризующих его внутреннее строение.

б.З. РАСЧЕТНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕВРАЩЕНИЯ

Для аналитической оценки параметров, характеризующих кинетику $ -- а-превращений при непрерывном охлаждении, можно воспользоваться формулой (5.1), если, как это показано в работе [51 ], представить процесс в виде набора квазистационарных состояний (изотермических ступенек). Необходимые данные о температурах превращения и объемах образовавшихся фаз определяются с помощью графоаналитического метода анализа температурных кривых охлаждения и дилатограмм исследуемых образцов.

Структурно-фазовые превращения применительно к условиям сварки можно прогнозировать по структурным диаграммам (см. рис. 5.2, б). При этом, если имеется в виду ручная дуговая сварка или механизированная сварка под флюсом на ограниченной погонной энергии, для определения характеристических длительностей до появления отдельных структурных составляющих можно использовать расчетные зависимости (5.5)—(5.10), полученные М. Инагаки на основе регрессионного анализа большого массива экспериментальных данных применительно к сталям с содержанием химических элементов в следующих пределах, %:(0,07— 0,2) С, (0,01—0,54) 81, (0,34—1,49) Мп, до 3,58 N1, до 1,59 Сг, до 0,54 Мо, до 0,18 V, до 0,005 В.

Эти формулы для определения характеристических длительностей охлаждения имеют вид:

1ётф = 5,80Сэ.ф -0,83;(5.5)

Сэ. ф = С + 81/291 + Мл/14 + Сг/16 +

+ N1/67 + Мо/6 + У/425;(5.6)

1ё*в = 5,14СЭ.П + 0,06;(5.7)

Сэ. п = С + 81/17 + Мп/19 + №/25 +

+ Сг/16 + Мо/4 + У/3;(5.8)

18 «в = 5,81С„. в — 1,13;(5.9)

Са. б = С + 81/16 + Мп/19 + N1/48 +

+ Сг/20 + Мо/7 + У/28.(5.10)

Предложены также формулы для определения температур начала и конца мартенситного превращения:

Ми = 539 — 423С — 30,4Мп — 17,7№— 12,1Сг — 7,5Мо; (5.11)

Мк = 346 — 474С — ЗЗМп — 17№ — 21Мо. (5.12)

Температуры начала и конца бейнитного превращения определяют по формулам

Бв = 830 — 270С — 90Мо — 37№ — 70Сг — 88Мо; (5.13)

Бк = Бв — 120.(5.14)

Температура начала перлитного превращения

Пи = 650 — ПМп + 17 (Сг + Мо + N1). (5.15)

Следует отметить, что результаты таких расчетов могут быть приняты только для ориентировочной оценки, поскольку в формулах (5.5)—(5.15) не учитывается влияние ряда факторов, в частности размера зерна аустенита к моменту начала $ -*■ «-превращения, а в формулах (5.11)—(5.15) не учитывается влияние интенсивности охлаждения металла.

Методическая последовательность, предложенная в работе [91], позволяет получить данные для построения структурной диаграммы для заданного участка ЗТВ сварных соединений по данным о химическом составе кремний-марганцовистых сталей с содержанием химических элементов в следующих пределах, %: (0,10—0,18) С, (0,41—1,40) Мп, (0,01—0,47)81.

Характеристические длительности до образования в структуре 50 % объема мартенсита (Ат0,5м) и 50 % объема бейнита (Ат01Бб) определяются по формулам:

^ ДтЬм = 8,79СЭ - 1,52;(5.16)

^ Л*мв = 8,84СЭ _ о,74;(5.17)

Сэ = (С + Мп/12 + 81/24).(5.18)

Объемную долю ферритно-перлитной фазы Рф.ш образовавшейся в течение времени Ат, можно определить из уравнения [91 ]

Рф,п = 1 - ехр {0,69 (Дф/Дто.б)"},(5.19)

где Аф0_б — время, необходимое для образования 50 % объема фазы.

Значение показателя степени п зависит от места зарождения новой фазы (п = 3 для случайных мест зарождения, зарождения новой фазы на границах, л = 1 при зарождении новой фазы на вершинах граней).