чении 1тах выше температуры критической точки Асг отмечается выравнивание значений НУ, а при дальнейшем увеличении гшах — их спад. Причем пик значений НУ достигается в цикле ЭШС при меньших значениях 1т

цикле АДС. Максимальный уровень твердости металла после нагрева и закалки тем больше, чем выше содержание углерода в составе стали. Отмеченное подтверждается результатами фазового карбидного анализа, приведенными на рис. 6.3 и в табл. 6.3 и 6.4. В структуре термоупрочненной стали 10Г2ФР присутствуют карбиды цементитного типа (Ме3С) и карбонитрид ванадия V (СЫ). При нагреве стали по термическому циклу ЭШС изменяется фазовый состав стали. При температуре примерно 870 °С заканчивается процесс растворения цементита, а при температуре 950 °С завершается в основном растворение карбонитрида V (СМ). Содержание Ре, Мп, V в карбидном осадке заметно уменьшается с увеличением температуры нагрева.

При нагреве по термическому циклу АДС изменяются температурные границы растворения карбидной фазы, которые смещаются в область более высоких температур. Цементит полностью

0.М 800 900 1000 Ь°С

Рис. 6.3. Влияние скорости и температуры нагрева на концентрацию гКш о легирующих элементов в карбидном осадке образцов стали ЮГ2ФР при термических циклах АДС (/) н ЭШС (2) (О. М — основной металл)

Таблица 6.3 Результаты фазового анализа карбидного осадка стали І4Х2ГМР

Температура нагрева, °С

Массовая доля элемента в карбидном осадке, %

Сг

Мп

Формула фазы

Основной металл до нагрева 750 850 1000 1250 1350

0,31 0,20

0,10 0,07

0,03 0,03

0,10 0,09

Ме23Се МегзС Ме23С6

Результаты- фазового анализа карбидного осадка стали 16ГМЮЧ

* Термоупрочненный.

Примечание. В числителе приведено содержание химических элементов в термоупрочненной, а в знаменателе — в закаленной стали (исходное состояние).

растворяется в аустените при температуре 900 °С, а процесс растворения карбонитрида ванадия практически завершается при температуре 1050 °С.

В структуре стали 14Х2ГМР присутствуют карбиды цементитного типа (Ре, Сг, Мп)3С, специальные карбиды хрома (Ре, Сг)23С„, сульфид марганца МпБ и карбонитрид титана ТЧЫС. Увеличение температуры нагрева до 750 °С приводит к снижению содержания Ре, Сг, Мо, Мп в карбидном осадке. Наименее термостойкими среди карбидов, содержащихся в составе стали, являются цементит и специальный карбид хрома, которые не обнаруживаются в карбидном осадке при температурах нагрева соответственно 1000 и 1250 °С. Характерно, что карбонитрид титана и сульфид марганца сохраняются при температуре нагрева, достигающей 1350 °С.

Данные табл. 6.4 позволяют проследить кинетику процесса растворения карбидной фазы в условиях воздействия термического цикла ЭШС на сталь 16ГМЮЧ в двух исходных состояниях— термоупрочненном, когда структура представляет собой феррит-но-карбидную смесь, и закаленном, когда структура преимущественно мартенситная. Для стали в закаленном состоянии содержание химических элементов в карбидном осадке при совпадающих температурах нагрева оказывается заметно ниже, чем для стали в термоупрочненном исходном состоянии.

Отмеченное обстоятельство объясняется тем, что в структуре термоупрочненной стали уже присутствуют карбиды и повторный нагрев под воздействием сварочного термического цикла способствует их дальнейшей коагуляции. В мартенситной структуре