Таблица 6.2 Результаты определения микротвердости участков ЗТВ на образцах-имитаторах

Примечания: 1. О — околошовный, НП — участок неполной перекристаллизации ЗТВ.

2. В числителе приведены значения для термического цикла АДС, а в знаменателе — для термического цикла ЭШС.

С повышением температуры нагрева до 1300 °С степень однородности аустенита по содержанию углерода возрастает, о чем свидетельствует уменьшение примерно в 2 раза значений коэффициента вариации и среднего квадратического отклонения значений микротвердости. Наибольшая степень неоднородности аустенита по углероду среди рассматриваемых сталей характерна для стали 20ЮЧ с наибольшим содержанием углерода (0,2 %).

Снижение скорости нагрева со 150-до 14 °С/с приводит к повышению уровней минимальной и максимальной микротвердостей (особенно для участка неполной перекристаллизации), но не изменяет кинетику процесса гомогенизации аустенита ЗТВ сварного соединения. Влияние системы легирования проявляется в основном в степени неоднородности аустенита высокотемпературного участка. Полученные совместно с В. В. Антоновым и А. К. Прыгаевым данные позволяют отметить следующие особенности процессов образования аустенита и его гомогенизации при сварочном нагреве:

с повышением скорости нагрева температурная область образования аустенита расширяется и смещается в область высоких 108

температур. Данная тенденция зависит от химического состава стали, и она выражена тем значительнее, чем более стойкие карбиды образуют легирующие элементы, имеющиеся в составе стали;

состояние аустенита основных участков ЗТВ существенно различно. Ярко выраженная химическая неоднородность участка неполной перекристаллизации и характерное присутствие в его структуре большого количества нерастворившихся карбидов сменяется повышением степени однородности аустенита при переходе к высокотемпературному околошовному участку ЗТВ. Причем, чем выше стойкость карбидов к растворению при нагреве, тем в более высокотемпературную область сдвигаются критические точки А(\ и Ас3 и до более высоких температур сохраняется неоднородность аустенита по содержанию углерода.

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 1^ в цикле ЭШС оказывается выше, чем в цикле АДС. Второе — при увели-

7S0 1050 -1350 t/C ESO 9S01250 t°C

Рис. 6.2. Изменение твердости сталей в зависимости от максимальной температуры иагрева по термическим циклам АДС (-) н ЭШС (---):

1 _ 17ГС; 2 — 20ЮЧ: 3 — 14Х2ГМР; 4 — 10Г2ФР